Комбинационное рассеяние высушенной ДНК при лазерном возбуждении

Впервые зарегистрирован и исследован полный спектр комбинационного рассеяния высушенной ДНК при лазерном возбуждении в широком диапазоне значений частоты 6...4000 см^-1 с высоким пространственным (≈10мкм) и спектральным (≈1 см^-1) разрешением. Обнаружены новые комбинационные спутники, соответствующие колебаниям нуклеотидов ДНК. Установлено, что в области низких частот наблюдается пик с частотой 25 см^-1, соответствующий осцилляциям нуклеиновых оснований. Интенсивность этого комбинационного спутника более чем на порядок превышает интенсивность линий, соответствующих внутримолекулярным колебаниям. В области высоких частот (≈3000 см^-1) определен интенсивный максимум, который соответствует колебаниям CH-группы. Выполнено отнесение комбинационных спутников к внутренним колебаниям нуклеиновых оснований. Полученные данные о виде спектров комбинационного рассеяния молекулы ДНК могут быть использованы для отождествления различных типов ДНК и для анализа генетической информации, связанной с молекулярной структурой этой молекулы.

Литература

[1] R. Dahm R. Friedrich Miescher and the discovery of DNA // Developmental Biology. 2005. Р. 274-278.

[2] Carey P.R. Biochemical applications of Raman and Resonanse Raman spectroscopies. Academic Press, 1982. 272 p.

[3] Erfurth S.C., Peticolas W.L. Melting and premelting phenomenon in DNA by laser Raman scattering. Biopolymers. 1975. Vol. 14. I. 2. Р. 247-264.

[4] Dong R., Yan X., Pang X., Liu Sh. Temperature-dependent Raman spectra of collagen and DNA // Spectrochimica Acta. P. A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2004. Vol. 60. I. 3. Р 557-561.

[5] Perepelytsya S.M., Volkov S.N. Conformational vibrations of ionic lattice in DNA: Manifestation in the low-frequency Raman spectra // J. of Molecular Liquids. 2011. Vol. 164. I. 1-2. Р 113-119.

[6] Perepelytsya S.M., Volkov S.N. Low-frequency vibrations of DNA with counterions in cross-stranded position // Ukr. J. Phys. 2010. Vol. 55. No. 11. Р. 1182-1188.

[7] Erfurth S.C., Bond P.J., Peticolas W.L. Characterization of the A in equilibrium B transition of DNA in fibers and gels by laser Raman spectroscopy // Biopolymers. 1975. 14 (6). Р 1245-1257.

[8] Angeloni L., Smulevich G., Marzocchi M.P. Absorption, fluorescence and resonance Raman spectra of Adriamycin and its complex with DNA // Spectrochimica Acta. 1982. Vol. 38 A. No. 2. Р 213-217.

[9] Neault J.F., Naoui M., Manfait M., Tajmir-Riah H.A. Aspirin - DNA interaction studied by FTIR and laser Raman difference Spectroscopy // FEBS Letters 382. 1996. Р 26-30.

[10] Blyzniuk Iu.N., Bolbukh T.V., Kruglova O.B., Semenov M.A., Maleev V.Ya. Investigation of complexation of ethidium bromide with DNA by the method of Raman spectroscopy. Biopolymers and cell. 2009. Vol. 25. No. 2. Р. 126-132.

[11] Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. Molecular Biology of the Cell, 4th edition. New York, Garland Science, 2002. 1392 p.

[12] Butler J.M. Forensic DNA Typing: Biology and Technology behind STR Markers. London: Academic Press, 2001. 335 p.

[13] Watson J.D., Crick F.H.C. Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid//Nature. 1953. No. 171. P. 737-738.

[14] Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L. Biochemistry. NY., 2012. 608 p.

[15] Ghosh A., Bansal M. A glossary of DNA structures from A to Z. Acta Crystallogr. Sec. D. 2003. Vol. 59. P. 620-626.

[16] Mandelkern M., Elias J.G., Eden D., Crothers D.M. The dimensions of DNA in solution//J. Mol. Biol. 1981. Vol. 152 (1). P. 153-161.