Исследование возбужденных электронных состояний в полинуклеотидах и комплексах ДНК с красителями
Диссертация
В последние годы были получены результаты, свидетельствующие о высокой эффективности переноса заряда по цепочке оснований. В отсутствие промежуточных продуктов (окисленных или восстановленных оснований), скорость процесса переноса электрона между донором и акцептором экспоненциально зависит от расстояния. Однако, в системах донор-мостик-акцептор может быть и другая ситуация. Если энергетические… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. Литературный обзор
- Структура полинуклеотидов в растворе
- Люминесценция полимерных компонентов НК
- Фотоперенос заряда в комплексах красителей с ДНК и полинуклеотидами
- Глава. Н. Техника эксперимента
- Глава III. Люминесценция полинуклеотидов при комнатной температуре
- Люминесценция полигуаниловой кислоты
- Люминесценция односпирапьной формы полиадениловой кислоты
- Люминесценция двуспиральной формы полиадениловой кислоты
- Люминесценция агрегатов аденозин-монофосфата
- Основные результаты главы
- Глава IV. Процессы на временной шкале от фемтосекунд до миллисекунд в возбужденных состояниях комплексов красителей этидиум бромида и акридинового оранжевого с ДНК
- Динамика возбужденных состояний красителей в растворе и комплексах с ДНК
- Механизм тушения люминесценции красителей в комплексе с ДНК
- Основные результаты главы
Список литературы
- К. Смит, Ф. Хэнеуолт, Молекулярная фотобиология. Процессы инактивации восстановления, пер. с англ., Москва, Мир, 1972.
- A. Bourdat, Т. Douki, S. Frelon, D. Gasparutto J. Cadet, J. Amer. Chem. Soc., 2000, 122, 4549.
- T. Melvin, S. W. Botchway, A. W. Parker, P. O’Neill, J. Am. Chem. Soc., 1996, 118,10 031.
- T. L. Netzel, in Organic and Inorganic Photochemistry, Molecular and Supramolecular Photochemistry Series, (V. Ramamurthy, K. S. Schanze eds.), Marcel Dekker, Inc.: New York, 1998, vol. 2, p. 1.
- G. Taubes, Science, 1997, 275, 1421.
- W. Saenger, Principles of Nucleic Acid Structure. Springer-Verlag, New York., 1984.
- С. P. Кантор, П. P. Шиммел, Биофизическая химия, пер. с англ., Москва, Мир, 1985, т 2.
- Б. Пюльман, А. Пюльман, Квантовая биохимия, пер. с англ., М. «Мир», 1965.
- Молекулярные взаимодействия, ред. Г. Рагайчак и У. Орвилл-Томас, пер. с англ., М. «Мир», 1984, т. 2, 600 с.
- Р.О.Р. Ts’o, Bases, Nucleosides and Nucleotides, in Basic Principles in Nucleic Acid Chemistry (P. O. P. Ts’o ed.), Academic Press, New York, 1974, vol.1, p. 453.
- L.F. Newcomb, S.H. Gelfman, J. Am. Chem. Soc., 1994,116,4993.
- M. M. Warshaw, I. Tinoco, Jr., J. Mol. Biol., 1966, 20, 29.
- J. T. Powell, E. G. Richards, W. B. Gratzner, Biopolymers, 1972,11 235.
- N. Ogasawara, Y. Inoue, J. Am. Chem. Soc., 1975, 98, 7054.
- D. F. Frechet, R. Ehrlich, P. Remy, J. Gabarro-Arpa, Nucleic Acids Res., 1979, 7, 1981.
- R. С Davis, I. Tinoco, Jr., Biopolymers, 1968, 6,223.
- N.S. Kondo, S.S. Danyluk, Biochemistry, 1976,15, 756.
- C.H. Lee, I. Tinoco, Jr, Biochemistry, 1977,16, 5403.
- B.M. Baker, J. Vanderkooi, N.R. Kallenbach, Biopolymers, 1978,17, 1361.
- С. Reich, I. Tinoco, Jr, Biopolymers, 1980,19, 833.
- M.M. Dhingra, R.H. Sarma, C. Giessner-Prettre, B. Pullman, Biochemistry, 1978, 17, 5815.
- C.H. Lee, F. Cnarney, I. Tinoco, Jr., Biochemistry, 1979,18, 5636.
- J. R. Barrio, J. A. Secrist, III, N. L. Leonard, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1972, 46, 597.
- Y. Kubota, Y. Motoda, Y. Fujisaki, R. F. Steiner, Biophys. Chem., 1983, 18, 225.
- J. Brahms, A. M. Michelson, К. E. Van Holde, J. Mol. Biol., 1966,15, 467.
- Y. Kubota, A. Sanjoh, Y. Fujisaki, R. F. Steiner, Biophys. Chem., 1983,18, 233.
- D. Porschke, Biopolymers, 1978, 17, 315.
- B. Janik, R. G. Sommer, A. M. Bobst, Biochim. Biophys. Acta, 1972, 281, 152.
- D. B. Lerner, D. R. Kearns, Biopolymers, 1981, 20, 803.
- R. Maggini, F. Secco, M. Ventuzini, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 1994, 90, 2359.
- E. А. Лесник, Т. M. Кочкина, А. С. Тихоненко., Я. М. Варшавский, Мол. Биол., 1980, 74, 820.
- Е. А. Лесник, Р. Н. Маслова, Я. М. Варшавский, Мол. Биол., 1981, 15, 161.
- И. А. Кузнецов, О. В. Воронцова, Мол. Биол., 1984, 10, 32.
- М. Daniels, in Photochemistry and Photobiology of Nucleic Acids (S. I. Wang ed.), Academic Press, New York, 1976, vol. 1, p. 1.
- P. R. Callis, Annu. Rev. Phys. Chem., 1983, 34, 329.
- А. В. Бородавкин и др., Молекулярная биология, под ред. М. В. Волькенштейна, М., ВИНИТИ, 1977, том 14.
- A. Rich, М. Kasha, J. Am. Chem. Soc., 1960, 82, 6197.
- С. A. Bush, H. A. Scheraga, Biopolymers, 1969, 7, 395.
- W. W. Hauswirth, M. Daniels, in Photochemistry and Photobiology of Nucleic Acids (S. I. Wang ed.), Academic Press, New York, 1976, vol. 1, p. 109.
- M. Kasha, M. A. El-Bayoumi, W. Rhodes, J. Chim. Phys., 1961, 58, 916.
- R. W. Wilson, J. P. Morgan, P. R. Callis, Chem. Phys. Lett., 1975, 36, 618.
- J. B. Isinger, A. A. Lamola, in Excited States of Proteins and Nucleic Acids (R. F. Steiner, J. Weinryb eds.), Plenum, New York, 1971, p. 107.
- V. Kleinwachter, Studia Biophysica, 1972, 33, 1.
- J. Eisinger, R. G. Shulman, Science, 1968,161, 1311.
- M. Gueron, J. Eisinger, A. A. Lamola, in Basic Principles in Nucleic Acid Chemistry (P.O.P. Ts’o ed), Academic Press, New York, 1974, vol. 1, p. 311.
- В. Л. Рапопорт, В. M. Бакулев, Молек. биол., 1984,18, 382.
- В. Л. Рапопорт, А. И Кононов, ДАН СССР, 1988, 298, 231.
- A. I. Kononov, V. М. Bakulev, V. L. Rapoport, J. Photochem. Photobiol. В: Biol., 1993, 19, 139.
- R. W. Wilson, P. R. Callis, J. Phys. Chem., 1976, 80, 2280.
- R. W. Wilson, P. R. Callis, Photochem. Photobiol., 1980, 31, 323.
- В. M. Белякова, В. Л. Рапопорт, Вестник ЛГУ, 1988, N 18, 97.
- W. В. Knighton, G. О. Giskaas, P. R. Callis, J. Phys. Chem., 1982, 86, 49.
- В. Л. Рапопорт, В. М. Бакулев, Вестник ЛГУ, 1982,10, 90.
- V. М. Belyakova, V. L. Rapoport, J. Photochem. Photobiol. В: Biol., 1993, 19, 105.
- J. B. Birks, Photophysics of aromatic molecules, John Wiley, New York, 1970.
- T. Monteny-Garestier, C. Helene, Biochemistry, 1970, 9, 2865.
- Ю. В. Рубин, С. А. Егупов, Биофизика, 1987, 32, 378.
- Т. S. Desai, P. V. Sane, V. G. Tatake, Photochem. Photobiol., 1977, 2, 459.
- P. Vigny, J. P. Ballini, in Excited States in Organic Chemistry and Biochemistry, Dordrecht (B. Pullman, N. Goldblum eds.), Reidel, 1977, p.1.
- J. P. Morgan, M. Daniels, Photochem. Photobiol., 1980, 31,101.
- J. P. Ballini, M. Daniels, P. Vigny, J. Lumin., 1982, 27, 389.
- G. Ge, S Georghiou, Photochem. Photobiol., 1991, 54, 301.
- M. Daniels, C. S. Shaar, J. P. Morgan, Biophys. Chem., 1988, 32 229.
- J. P. Morgan, M. Daniels, Photochem. Photobiol., 1980, 31, 207.
- G. Ge, S. Georghiou, Photochem. Photobiol., 1991, 54, 301.
- S. Georghiou, S.M. Kubala, C.C. Large, Photochem. Photobiol., 1998, 67, 526.
- J. P. Ballini, P. Vigny, M. Daniels, Biophys. Chem., 1983,18,61.
- S. Georghiou, L. S. Gerke, Photochem. Photobiol., 1999, 69,646.
- R. A. Marcus, N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta, 1985, 811, 263.
- B. E. Bowler, A. L. Raphael, H. B. Gray, Prog. Inorg. Chem., 1990, 38, 259.
- G. McLendon, J. R. Miller, J. Am. Chem. Soc., 1983,107, 7811.
- D. S. Wuttke, M. I. Bjerrum, J. R. Winkler, H. B. Gray, Science, 1992, 256, 1007.
- R. A. Marcus, N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta, 1982, 811, 265.
- C. C. Moser, J. M. Keske, K. Warncke, R. S. Farid, P. L. Dutton, Nature, 1992, 355, 796.
- M. A. Ratner, J. Phys. Chem., 1990, 94, 4877.
- G. McLendon, Acc. Chem. Res., 1988, 21,160.
- D. N. Beratan, J. N. Betts, J, N. Onuchic, Science, 1991, 252, 1285.
- M. R. Wasielewski, Chem. Rev., 1992, 92, 435.
- P. R. Barbara, T. J. Meyer, M. A. Ratner, J. Phys. Chem., 1996,100, 13 148.
- M. D. Newton, Chem. Rev., 1991, 91, 767.
- D. D. Eley, D. I. Spivey, Trans. Faraday Soc., 1962, 58,411.
- T. A. Hoffmann, J. Ladik, Adv. Chem. Phys., 1964, 7, 84.
- J. Ladik, G. Biczo, J. Chem. Phys., 1965, 42,1658.
- J. Ladik, Int. J. Quantum Chem., 1971, 3S, 307.
- S. J. Suhai, Chem. Phys., 1972, 57, 5599.
- D. Dee, M. E. Bauer, J. Chem. Phys., 1974, 60, 541.
- K. F. Baverstock, R. B. Cundall, Radiat. Phys. Chem., 1988, 32, 553.
- D. T. Breslin, G. B. Schuster, J. Am. Chem. Soc., 1996,118,2311.
- D. B. Hall, R. E. Holmlin, J. K. Barton, Nature, 1996, 382, 731.
- S. M. Gasper, G. B. Schuster, J. Am. Chem. Soc., 1997,119,1276.
- E. Nunez, D. B. Hall, J. K. Barton, Chem. Biol. 1999, 6, 85.
- P. T. Henderson, D. Jones, G. Hampikian, Y. Kan, G B. Schuster, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, 96, 8353.
- С. Wan, T. Fiebig, S. О. Kelley, С. R Treadway, J. K. Barton, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, 96,6014.
- T. T. Williams, D. T. Odom, J. K. Barton, J. Am. Chem. Soc., 2000,122. 9048.
- P. J. Dandliker, R. E. Holmlin, J. K. Barton, Science, 1997, 275, 7,1465.
- M. H. Patrick, R. O. Rahn, in Photochemistry and photobiology of nucleic acids, (S.Y. Wang ed.), Academic Press, New York, 1976, vol.2, p. 35.
- J. Cadet, L. Voturiez, A. Grand, F. E. Hruska, P. Vigny, L.-S. Kan, Biochimie, 1985,67, 277.
- M. D. Purrugan, С. V. Kumar, N.J. Turro, J.K. Barton, Science, 1988, 241, 1645.
- C. J. Murphy, M. R, Arkin, N. D. Ghatlia, S. Bossmann, N. J. Turro, J. K. Barton, Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1994, 91, 5315.
- T. Melvin, S. Botchway, A. W. Parker, P. O'Neill, J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1995, 653.
- A. M. Brun, A. Harriman, J. Am. Chem. Soc., 1992,114, 3656.
- S. J. Atherton, P. C. Beaumont, J. Phys. Chem, 1995, 99, 12 025.
- S. O. Kelley, R. E. Holmlin, E. D. A. Stemp, J. K. Barton, J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 9861.
- J. Jortner, M. Bixon, T. Langenbacher, M. E. Michel-Beyerle, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998, 95, 12 759.
- D. N. Beratan, S. Priyadarshy, S. M. Risser, Chem. Biol., 1997, 4, 3.
- E. Meggers, M. E. Michel-Beyerle, B. J. Giese, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120,12 950.
- C. J. Murphy, M R. Arkin, Y. Jenkins, N.D. Ghatlia, S.H. Bossman, N.J. Turro, J.K. Barton, Science, 1993, 262, 1025.
- M. R. Arkin, E. D. A. Stemp, R. E. Holmlin, J. K. Barton, A. Hormann, E. J. C. Oison, P. F. Barbara, Science, 1996, 273, 475.
- P. Lincoln, E. Tuite, B. Norden, J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 1454.
- E. J. C. Olson, D. Hu, A. Hormann, P. F. Barbara, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 299.
- S. Priyadarshy, S. M. Risser, D. N. Beratan, J. Phys. Chem., 1996, 100, 17 678.
- C. Steenken, J. P. Telo, H. M. Novais, L. P. Candeias, J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 4701
- J. W. Evenson, M. Karplus, Science, 1993, 262, 1247.1141. Saito, T. Nakamura, K. Nakatani, Y. Yoshioka, K. Yamaguchi, H. Gugiyama, J. Am. Chem. Soc., 120, 1998,12 686.
- E. U. Conwell, S. V. Rakhmanova, Proc, Natl. Acad. Sci. USA, 2000, Vol. 97, 4556.
- M. J. Waring, J. Mol. Biol. 1965, 14, 269.
- J.-B. LePecq, C. J. Paoletti, J. Mol. Biol., 1967, 27, 87.
- J. Pauluhn, B. Gaugain, J. Barbet, N. Capelle, B. P. Roques, J.-B. LePecq, Biochemestry, 1978,17, 5078.
- R. J. Douthart, F. W. Burnett, F. W. Beasley, B. H. Frank, Biochemistry, 1973, 12, 214.
- M. LeBret, J.-B. LePecq, J. Barbet, B. P. Roques, Nucleic Acids Res., 1977, 4, 1361.
- D. P. Millar, R. J. Robbins, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1980, 77, 5593.
- D. P. Millar, R. J. Robbins, A. H. Zewail, J. Chem. Phys, 1982, 76, 2080.
- B. S. Fujimoto, J. M. Schurr, Nature (London), 1990, 344,175.
- N. Kure, T. Sano, S. Harada, T. Yasunaga, Bull. Chem. Soc. Jpn., 1988, 61,643.
- F. Fredericq, C. Houssier, Biopolymers, 1972,11, 2281.
- B. C. Baguley, M. LeBret, Biochemistry, 1984, 23, 937.
- B. C. Baguley, Biophys. Chem., 1990, 35, 203.
- A. M. Brun, A. Harriman, J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 10 383.
- S. J. Atherton, P. C. Beaumont, Photochem. Photobiol., 1986, 44,103.
- S. J. Atherton, P. C. Beaumont, J. Phys. Chem., 1987, 91, 3993.
- J. Olmsted, D. R. Kearns, Biochemistry, 1977,16, 3647.
- S. K. Pal, D. Mandal, K. Bhattacharyya, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 11 017.
- S. O. Kelly, J. K. Barton, Chem. Biol. 1998, 5, 413.
- D. B. Hall, S. O. Kelley, J. K. Barton, Biochemistry, 1988,37,15 993.
- K. Fukui, K. Tanaka, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1998, 37,158.
- Т. Fiebig, С. Wan, S. О. Keliey, J. К. Barton, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1999, 96,1187.
- С. А. Паркер, Фотолюминесценция растворов, пер. с англ., Москва, Мир, 1972.
- N. V. Tkachenko, D. Grandell, М. Ikonen, А. Jutila, V. Moritz, Н. Lemmetyinen, Photochem. Photobiol., 1993, 58, 284.
- N. V. Tkachenko, L Rantala, A. Y. Tauber, J. Helaja, P. H. Hynninen, H. Lemmetyinen, J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 9378.
- H.C. Borresen, Acta Chem. Scand., 1963, 17, 921.
- P. С. Шулейнова, H. В. Аполоник, Л. А. Кузнецов, Биофизика, 1987, 32, 413.
- J. R. Fresco, P. Doty, J. Am. Chem. Soc., 1957, 79, 3928.
- V. Mazzacurati, P. Benassi, Chem. Phys., 1987,112,147.
- E. C. Lim, J. Phys. Chem., 1986, 90, 6770.
- D. F. Frechet, R. Ehrlich, P. Remy, Nucleic Acids Res., 1979, 7,1965.
- C. A. Bush, J. Chem. Phys., 1970, 53, 3522.
- В. И. Южаков, Успехи химии, 1979, 48, 2007.
- M. Kasha, Radiat. Res., 1963, 20, 55.
- P. О. P. Ts’o, in Basic principles in nucleic acid chemistry (P. O. P. Ts’o ed.), Academic Press, New York, 1974, p. 453.
- J. P. Ballini, M. Daniels, P. Vigny, Eur. Biophys. J., 1988, 16, 131.
- V. I. Novoderezhkin, A. P. Razjivin, FEBS Lett., 1994, 345, 203.
- V. I. Novoderezhkin, A. P. Razjivin, Biophys. J., 1995, 68, 1089.
- В. И. Новодережкин, А. П. Разживин, Биофизика, 1997, 42,164.
- С. Steenken, J. P. Telo, H. M. Novais, L. P. Candeias, J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 4701.
- C. Seidel, Proc. SPIE: Biomol. Spectrosc. II, 1991,1432, 91.1501. Saito, T. Nakamura, K. Nakatani, Y. Yoshioka, K. Namaguchi, H. Sugiyama, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 12 686.
- S. Georghiou, T.D. Bradrick, A. Philippetis, J.M. Beechem, Biophys. J., 1996, 70, 1909.
- E. B. Brauns, С. J. Murphy, M. A. Berg, J. Am. Chem. Soc., 1998,120, 2449.
- J. A. McCammon and S.C. Harvey, Dynamics of Proteins and Nucleic Acids, Cambridge University Press, New York, 1987.
- J. M. Schurr, B.S. Fujimoto, P. Wu and L. Song, in Topics in Fluorescence Spectroscopy, ed. J.R. Lakowicz, Plenum Press, New York, 1992, vol. 3, p. 137.