Исследование люминесценции цитозиновых компонентов нуклеиновых кислот при 77 К тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.15 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ЖШЕСЦЕНЦИЯ КОШОНЕНТОВ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).II

§ I. Структура и таутомерные формы оснований нуклеиновых кислот

§ 2. Спектры поглощения мономерных компонентов нуклеиновых кислот. переходы.

§ 3. Ионные формы, определение констант прото-литического равновесия в основном и первом воз буженном состояниях.

§ 4. Спектры люминесценции мономерных компонентов нуклеиновых кислот при низких температурах.

§ 5. Спектры возбуждения люминесценции мономерных компонентов нуклеиновых кислот. Сравнение со спектрами поглощения.

§ б. Спектральные проявления стэкинг-взаимодействий между основаниями в динуклеотидах.

§ 7. Люминесцентные свойства динуклеотидов при низких температурах

§ 8. Спектральные проявления агрегации компонентов нуклеиновых кислот

Глава 2. ТЕХНИКА ЭКСШРИМЕНТА.

§ I. Описание экспериментальных установок

§ 2. Приготовление образцов

Глава 3. ПРИЧИНЫ РАЗЛИЧИЯ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ И В03БУК-ДЕНИЯ ЛЮ1ШЕСЦЕНЦИИ ЦИТОЗИНА, ЦИТИДИНА И ЦИТИ

ДИНМ0И050СМТА ПРИ 77 К.

§ I. Люминесценция цитозина, цитидина и цити-динмонофосфата при 77 К. Влияние протежирования

§ 2. Люминесцирующие агрегаты цитидина и цитозина в водноэтиленгликолевкх растворах при 77 К

§ 3. Влияние образования водородной связи с растворителем на люминесцентные свойства цитозина и его производных.

Глава 4. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ К0НШ0КШЩ0НН0Й ГЕТЕРОГЕННОСТИ ЩТИДИН030Г0 ДШУКЛЕОТИДА В ЭГ:Н20(1:1, )

И ЦИТИДИНА В Н20 ПРИ 77 К.

§ I. Изучение конформационной гетерогенности цитидинового динуклеотида при 77 К люминесцентным методом. Проявление сильного экси-тонного взаимодействия между основаниями

§ 2. Спектральные проявления гетерогенности замороженных водных растворов цитидина при

77 К.

ВЫВОДЫ.

Молекулярная фотобиология клеток и микроорганизмов - это правде всего фотохимия ДНК. Целый ряд биологических фактов говорит о том, что летальное и мутагенное действия ультрафиолетового облучения в основном обусловлены фотохимическими повреждениями в ДНК /I/. При изучении механизма фотохимических процессов большое значение имеет знание вероятностей различных электронных переходов в молекуле, поглощающей квант света, важно знать фотофизические свойства возбужденных состояний, пути миграции энергии после поглощения.

Одним из основных методов исследования возбужденных состояний является люминесцентный метод. Этот метод может также применяться и к изучению спектральных свойств молекул в основном состоянии, особенно в гетерогенных системах. Разная вероятность испускания у различных молекул дает возможность избирательно изучать в смеси те молекулы, которые имеют больший квантовый выход люминесценции.

Как известно, нуклеиновые кислоты (НК) - это сложные гете-рополимеры, содержащие пуриновые и пиримидиновые основания, связанные сахарофосфатной цепью. Т.к. сахара и фосфаты поглощают лишь в далекой ультрафиолевой области спектра, то первые Уф полосы поглощения НК обязаны поглощению азотистыми основаниями. Фотофизические свойства НК, кроме того, определяют и взаимодействия между близкорасположенными основаниями: стэкинг-взаимо-действия между основаниями, уложенными в стопку, и продольные (комплементационные) взаимодействия между основаниями, расположенными в одной плоскости, но в разных цепях и связанные водородными связями (Н-связями). .Эти взаимодействия весьма чув

--ствительны как к природе оснований, так и к изменению их взаимного расположения. НК в растворе являются не однородной двойной спиралью, а образуют сложную пространственную структуру, поэтому взаимодействия между основаниями в разных участках спирали должны значительно отличаться, что может сказаться на спектральных свойствах НК. Именно поэтому исследование люминесценции НК может дать ценную информацию о конформационных изменениях в этих макромолекулах.

Взаимодействия между основаниями могут значительно измениться при возбуждении. В частности, могут возникнуть характерные для упорядоченных структур межмолекулярные взаимодействия, связанные с экситонным переносом энергии или образованием экси-меров. Эти явления очень важны для понимания механизма фотохимических процессов, происходящих в НК. Исследование люминесценции также помогает определить наличие и природу таких взаимодействий.

С практической точки зрения исследования фотофизических и фотохимических процессов, происходящих в НК, тесно связано с решением проблемы направленных фотомутаций, получением мутантов в микробиологии и растениеводстве.

Проблематика и цель работы. Исследование люминесценции НК естественно начинать с исследования свойств возбужденных состояний простейших компонентов НК: гетероциклических оснований и их разных ионных и таутомерных форм (т.к. локальное окружение оснований в НК и их взаимодействие могут привести к реализации в НК таких форм этих молекул, которые в водных растворах при физиологических значениях рН находятся в незначительном количестве) , а также простейших модельных систем, в которых проявляются взаимодействия между основаниями - ди- и полинуклеотидов.

Люминесцентные исследования этих объектов широко ведутся с середины 60-х годов (см.обзоры /2-4/). И хотя в этой области были сделаны значительные успехи, необходимо отметить, что существует целый ряд люминесцентных особенностей этих объектов, которым до сих пор не дано удовлетворительного объяснения. Например, наблюдается значительное различие экспериментального и вычисленного из спектра поглощения и квантового выхода флуоресценции времени жизни синглетного состояния для Арх, Qp и Тр /3,5/, падение степени поляризации с уменьшением длины волны возбуждения ( Ag) для TKvj и C^t , зависимость спектров люминесценции от для C^t и его производных /6,7/. Не решен вопрос о наличии и величине экситонного взаимодействия между основаниями в ди- и полинуклеотидах. Твердо установлен тот факт, что как для самой ДЖ, так и для многих ее компонентов (в меньшей степени) наблюдается различие спектров возбуждения люминесценции и спектров поглощения, что может являться следствием отклонения от закона Вавилова /2,7 и ссылки там/. Совокупность этих и некоторых других фактов не дает ясного представления о природе люминесценции компонентов НК.

Центральным вопросом в понимании этого является исследование природы различия спектров поглощения и возбуждения люминесценции. Выяснение природы этого явления позволит определить, какие молекулы ответственны за люминесценцию ДНК. Только имея сведения о том, в какой форме (таутомерной, ионной, конформаци-онной) компоненты НК поглощают и излучают квант света, можно говорить о его дальнейших путях миграции и о свойствах возбужх - Аббревиатура и структурные формулы оснований, нуклеозидов и нуклеотидов НК приведены на Рис. I. денных состояний поглощающих центров.

Данная диссертация, в основном, посвящена исследованию причин, вызывающих различия спектров возбуждения люминесценции и поглощения в цитозиновых компонентах НК ( C^t, C^d , Ср и СрСр), а также исследованию зависимости люминесцентных характеристик этих объектов при изменении концентрации, значений рН среды и при наличии взаимодействий между основаниями в дину-клеотиде СрСр и агрегатах C^cl при 77 К.

Изложение материала построено следующим образом. В Главе I дается литературный обзор исследований люминесценции оснований НК нуклеозидов, нуклеотидов, динуклеотидов и агрегатов мономерных компонентов НК при низких температурах. Основное внимание уделяется исследованию люминесценции C^t и его биологических производных.

В первых трех параграфах обзора описаны структура оснований, их возможные таутомерные и ионные формы, природа первых полос поглощения мономерных компонентов НК и влияние на них температуры и состава растворителя. Отмечается сложность этих объектов для спектроскопического исследования.

В § 4 и § 5 дается анализ исследований люминесценции мономерных компонентов НК в стеклующихся растворителях. Рассмотре-. ны свойства возбужденных состояний, информация о которых получена из этих исследований. Показано, что существует некоторая противоречивость имеющихся экспериментальных данных. Главной особенностью люминесценции компонентов НК является различие их спектров возбуждения и поглощения (отклонение от закона Вавилова о независимости квантового выхода люминесценции от длины волны возбуждения). Проанализированы случаи отклонения от закона Вавилова, наблюдавшиеся в растворах сложных органических молекул. Рассмотрены гипотезы, которые были выдвинуты для объяснения этого явления у компонентов НК. Показано, что большинство из них не согласуется с экспериментальными данными, поэтому необходимы дальнейшие исследования этого явления.

Последние три параграфа литературного обзора посвящены исследованию спектральных проявлений стэкинг-взаимодействия между основаниями в динуклеотидах и агрегатах мономеров НК. Из приведенных экспериментальных данных следует, что вопрос об описании оптических свойств взаимодействующих оснований является дискуссионным. Для его решения крайне важны исследования спектров возбуждения и поглощения этих объектов при низких температурах .

Глава 2 - методическая. В ней описаны приборы и методы, используемые в данной работе, а также обсуждается корректность и точность измерений получаемых спектров.

Экспериментальной части работы посвящены Главы 3 и 4. В § I Главы 3 обсуждаются результаты исследования спектров поглорастворителя при 293 К, а также спектров поглощения, возбуждения и испускания люминесценции этих объектов при 77 К в зависимости от значений рН среды (измеренных при 293 К). Приведены значения квантовых выходов люминесценции и констант протолити-ческого равновесия при 77 К. Для водноэтиленгликолевых растворов Ср наблюдалось смещение рК при понижении температуры от 293 до 77 К на 1.6-ед. рН (с 4.3 до 5.9). Показано, что одной из причин наблюдавшегося ранее значительного различия спектров поглощения и возбуждения Ср при рН 7.0 и 77 К является наличие в этих условиях части молекул Ср в протонированной форме из-за щения и Ср в зависимости от рН среды и состава сдвига рК. Неучет этого сдвига ранее также приводил к неверным оценкам нейтральных растворов Ср.

§ 2 Главы 3 посвящен концентрационным исследованиям спектров поглощения, возбуждения и испускания люминесценции C^t , C\jd и Ср при 77 К и нейтральных значениях рН среды. Показано, что при некоторых концентрациях присутствует небольшая доля сильнолшинесцирующих агрегатов этих молекул, которые дают значительный вклад в люминесценцию исследуемых растворов. Определены спектры возбуждения и люминесценции этих агрегатов. Обсуждается их возможная структура.

В § 3 Главы 3 с помощью предложенной методики сравнения спектров возбуждения и поглощения по изобестической точке двух-компонентных растворов показано, что основной причиной "кажущегося" отклонения от закона Вавилова для водноэтиленгликоле-вых растворов C\jt- , C^cl и Ср является их гетерогенность по образованию водородной связи с растворителем. В этих растворах существуют две формы исследуемых молекул: образующие и не образующие Н-связь с растворителем, которые отличаются величиной квантового выхода люминесценции и имеют разные спектры поглощения и испускания. Определены спектры поглощения и фц> этих форм молекул в нейтральных водноэтилентликолевых растворах C^ol при 77 К.

В Главе 4, посвященной исследованию спектров поглощения, возбуждения и испускания люминесценции водноэтилентликолевых растворов СрСр и агрегатов С\|с( в HgO показано, что спектры нейтральных растворов этих молекул можно описать на основе модели двух конформеров. Конформеру СрСр со слабым стэкинг-вза-имодействием соответствует мономерный спектр поглощения и эк-симерная флуоресценция, а конформеру СрСр с сильным стэкингвзаимодействием - экситонньте спектры поглощения и флуоресценции. Величина экситонного расщепления (3000 см~^) значительно больше, чем предполагалось ранее для экситонного взаимодействия в динуклеотидах (1000-500 см~^). Показано, что такая модель хорошо описывает спектры КД СрСр, СрС и поли С, которые ранее не имели удовлетворительного объяснения. Для агрегатов в HgO при 77 К не наблюдается экситонного расщепления спектра поглощения и экситонной флуоресценции, что вероятнее всего, указывает на отсутствие агрегатов "стопчатого" типа в этих условиях.

В Заключении диссертации кратко сформулированы основные результаты работы и выводы, сделанные на основе полученных экспериментальных данных.

вывода

В заключении диссертации сформулируем основные результаты работы и выводы, сделанные на основе полученных: экспериментальных данных.

1. Исследованы спектры поглощения, возбуждения и испускания люминесценции водноэтиленгликолевых растворов C^t э C^d , Ср, СрСр и C\jd в воде при 77 К, разных рН среды и концентрациях от 5.I0"5 М до 5-Ю"3 М.

2. Определены константы протолитического равновесия этих растворов из спектрофотометрического и люминесцентного титрований при 77 К.

3. Показано, что причиной различия спектров поглощения и возбуждения люминесценции цитидиновых компонентов НК при 77 К является гетерогенность растворов. Выделено 4 типа гетерогенности.

1) Для Ср при рН 7 - гетерогенность в отношении протониро-вания из-за сдвига рК от 4,3 до 5,9 при понижении температуры от 293 до 77 К.

2) Для нейтральных водноэтиленгликолевых растворов Cyd , t\jt и Ср - агрегационная гетерогенность (наличие кроме мономеров, некоторой доли сильно люминесцирующих агрегатов) .

3) Гетерогенность в отношении образования Н-связи с растворителем: термодинамическое равновесие между молекулами, образующими и не образующими Н-связь с растворителем.

4) Конформационная гетерогенность водноэтиленгликолевых растворов СрСр и агрегатов C\jd в воде.

4. Получены спектры поглощения и люминесценции агрегатов (\jt , Cycl и Ср в нейтральных водноэтиленгликолевых растворах и обсуждена их структура.

5. Получены спектры поглощения и квантовые выходы флуоресценции молекул fyd э образовавших Н-связь с растворителем и свободных от Н-связи с растворителем при 77 К.

6. Выявлено наличие сильного экситонного взаимодействия в динуклеотиде СрСр.

7. Получены спектры поглощения, КД и флуоресценции молекул СрСр с сильным экситонным взаимодействием и молекул СрСр без экситонного взаимодействия. Для молекул с экситонным взаимодействием показано соответствие спектров поглощения и спектров КД.

8. Показано, что аномальные 1фивые флуоресцентного титрования СрСр, имеющие пик интенсивности при рН=рК, обусловлены образованием эксимера (а не КПЗ как предполагалось ранее) между протонированной и нейтральной формами оснований в СрСр.

9. Показано, что в спектрах поглощения, возбуждения и испускания люминесценции P\jd в воде при 77 К проявляется только специфическое взаимодействие с растворителем через образование Н-связи. Отсутствие проявлений экситонного взаимодействия для агрегатов Cyd в воде при 77 К, вероятнее всего, указывает на отсутствие в этих условиях стэкинг-ассоциатов.

10. Предложена новая методика сравнения спектров поглощения и возбуждения - нормировка этих спектров по изобестической точке, Методика позволяет определить причины различия указанных спектров в двукомпонентных растворах.

1. Смит К., Хэнуолт Ф. Молекулярная фотобиология. М.: Мир» 1972» 272 с.

2. Daniels Ы. Ex cited states of nucleic acids. in; photochemistry & Photobiology of nucleic acids, /Ed. Wang S.I., New York; Acad, press, 1976, v.I, p. 23-I67.

3. Eisinger J., Lamola A.A. The excited states of nucleic acids»1.: Excited states of proteins and nucleic acids* /Eds.Stei-ner R.F., Weinryb 1., New York; plenum press, 1971, p.107-198.

4. Callis P.R. Polarized fluorescence and esstimated lifetimes of the DNA bases at room temperature. chem. phys. Lett., 1979» vol. 61, N0.3, p. 563-567.

5. Wilson R.T7., Morgan J.P., Callis P.R. Rapid internal conversion by nucleic acids components in solution. Chem. phys# Lett., 1975, vol.36, No.5, p. 618-623.

6. Симукова Н.А. Электронная структура, Уф-спектры поглощения и реакционная способность компонентов нуклеиновых кислот. "Молекулярная биология. Тон 14- (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН1. СССР)" Mo 1977, 227 о.

7. Longrcorth J.17., Rahn R.O*, Shulman R.G. Luminescence of pyri-midines, purines, nucleosides and nucleotides at 77 K. The effect of ionization and tautomerisation. J.Chcm.Phys., 1966, vol.45, No.8, p. 2930-2939•

8. Helene c., Douzou P. Formes tautomeres de l'isocytosino, de la Cytosine et de la cytidine. Etude en founction de la temperature. c.r. Acad. Sci. Paris, 1964, ser.D, t.259, p.4853-4856.

9. Helene c., Haug A., Delbruclc M., Douzou p. Mise en evidence de formes tautomeres de la Cytosine. C.r. Acad. Sci. Paris, 1964, t.259, ser.D, p. 3385-3388.

10. Helena е., Hivall J.L., Pochon F. Formes tautomeres la cytosine et de la cytidine en solution. C.r. Acad. Sci. Paris,I967, ser.D, t.264, p.861-864.

11. Morita H., Nagakura S. The electronic absorption spectra and the electronic structures of cytosine, lsocytoslne, and their anions and cations. Theor. chim. Acta, 1968, vol.11, N0.4, p. 279-295.

12. Johnson: 17.CVipond P.M., Girod J.C. Tautomerism in cytidine. Biopolymers, 1971, vol.10, No.5, p. 923-933*

13. I7ong Y.P. Tautomerism of NA bases guanine and cytosine. J. Am. ehem. Soc., 1973, vol.95, No. 10, p. 3511-3513*

14. Pieber M., й:ооп P.A., prestegard J.H., Chan S.I. Erratum* Tautomerism of ш bases. J.Am.Chem.Soc., 1973, vol.95, No.Ю, p. 3408-3410.

15. Маевский A.A. О температурной зависимости электронных спектров поглощения полинуклеотицов и их компонентов. Биофизика, 1975, т.20, йб. о. 957-960.

16. Katritzky A.R., Lago^ski J.U. prototropic tautomerism of he-teroaromatic confounds; General Discussion and methods of study. Adv. Heterocyclic Chem., I963, vol.1, p. 312-340.

17. Katritzky A.R., Waring A.J. The tautomerism of 1-inethyluracil and 5-brono-l-methyluracil. J.Chem.Soc., 1962, no.5, p.1541-1544.

18. Сухоруков Б.И., Гуковская A.C., Сухоручкпна Л.В.» Лавренева Г.И. Оптические свойства и молекулярное строение нуклеиновых кислот и их компонентов. Биофизика»1972»£.17» № I»c.5~IQ

19. Mason S.F. The Ultra-violet absorption spectra of some mono-and poly-substituted purines. J. chem. Soc., 1954, n0.6, p. 2071-2081.

20. Katritzky A.R., T7aring A.I. Tautomeric azines. Part HI. The structure of cytosinu and its raonocatlon. J. Chem. Soc., 1963, N0.5, p. 3046-3051.

21. Sepoil J., Kazimerczuk z., Shugar D. Tautomerism of xsoguano-slne and solvent-induced keto-enol equilibrium. Z. Naturtorsch., 1976, vol. 31» no.7, p. 561-370.

22. Kasha M. The nature and significance of n-.f* transitions. -In; A symposium on light and life. /Eds. McElroy V/.D. and Glass В., Baltimore- Johns Hopkins press, 1961, p. 31-68.

23. Drobnik J., Augenstein L., Spectroscopic studies of purine.

24. Factors effecting the first excited levels of purine. -Photochem. Photobiol., 1966, vol.5, No.l, p. 13-30.

25. Kleimvachter v., Drobnik J., Augenstein L. Spectroscopic proper tiss of the lowest-lying excited states of 2-aminopyrimidi-ne, cytosine, uracil and their derivates. Photochem. photobiol., 1966, vol. 5, No.4, p. 579-586.

26. Drobnik J., Augenstein L., Spectroscopic studies of purine.1.. Properties of purine substituted at the second and sixth carbons. Photochem. photobiol., 1966, vol.5» No.l, p.83~97.

27. Kleinv/achter V., Drobnik J., Angenstein L. Spectroscopic studies of purines. III. properties of purines substituted at the sixth and ninth positions. photochem. photobiol., 1966, vol. 6, No.l, p.133-146.

28. Drobnik J., Kleimvachter V., Augenstein L. Spectroscopic studies of purines. IV. Polarization of emission from purine and some of its derivates. photochem. photobiol., 1967, vol.6, No.l, p. 147-154.

29. Mason S.F. The ionization and absorption spectra of pyrimidi-nes. in: The pyrimidlnes. /Ed. Brown D.J., U.X.; Ш1еу xniterscience, 1962, p. 470-495.

30. Porschke D. The Nature of stacking interaction in polynucleotides. Molecular states in oligo- and polyribocytidilic acids by relaxation analyses. Biochemistry, 1976, vol.15, No.ll, p. 1495-1499.

31. Brealey G.J., Kasha M. The role of hydrogen bonding in the n-fc* blue-shift phenomenon. J. Am. chem. Soc., 1955, vol. 77, Ко. 17, p. 4462-4468.

32. Clark L.B., Peschel G.G., Tinoco 2», Jr. Vapors spectra and heats of vaporation of some purine and pyrimidine bases. J. Phys. Chem., 1965, vol. 69, No.10, p. 3615-3618.

33. Шеина Г.Г., Радченко Е.Д., Плохотниченко Л.М., Благой Ю.П. Электронно-колебательные спектры пиримидинов ых оснований нуклеиновых кислот в аргоновых матрицах. Биофизика, 1982»27, № 6, с. 983-986.

34. Gueron К., Eisinger J., Shulman E.G. Excited states of nucleotides and singlet energy transfer in polynucleotides. J. Chem. phys., 1967, vol. 47, No. 10, p. 4077-4091•

35. Wilson R.T7., Gallis F.R. Excitons, energy transfer and charge resonance in excited dinucleotides and polynucleotides. -J. Phys. Chem., 1976, vol.80, No.2o, p. 2280-2289.

36. Becker R.S., Kogan G. Photophysical properties of NA components. 1. The pyrimidines; Thymine, Uracil, N,N-dimethyl derivates and thymidine, photoehem. & Photobiol., 1980, vol. 1 51, Fo.l, p. 5-13*

37. Кочетков Н.К.» БуДовский 8.И. Органическая химия нуклеиновых кислот. М.: Химия, 1970, 718 с.

38. Бейтс Р. Определение рн. Теория и практика. Л.: Химия,1968, 898 с.

39. Дузу П. Криобиохимия. М.: Мпр, 1980, 283 с.

40. Паркер С. Фотолюминесценция растворов. М.: Мир, 1972» 510 с.

41. Бахпиев II.Г. Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий. Л.: Наука, 1972, 263 с.

42. Kovi P.J., Shulman R.S. An electronic spectral study of the influence of thermal and electronic processes on the determination of the excited singlet-state dissosiation constants of 1,2-naftaloie acid. Anal. Chim. Acta, 1973, vol.63, No.l, p. 39-52.

43. Мейстер Т.Г., Ещдухов В.П. Некоторые вопросы электронной спектроскопии водородной связи. В кн.: Водородная связь. /Под ред. Соколова Н.Д., Ы.: Наука, 1981» с. 39-49.

44. T7elleir A. Fast reactions of excited molecules. Progress in reaction kinetics, 1961, vol.1, p. 198-214.

45. Borresen H.C. On the luminescence properties of some purines and pyrimidines. Acta chem. Seand., 1963, vol.17, No. 6,p. 921-929.

46. Конев С.В. Электронно-возбужденные оостояния биополимеров, Минск: Наука и техн., 1935» 188 с.

47. Vigny P. Fluorescence des nucleosides et nucleotides a temperature ambiante. c.R. Acad. Sci. Paris, 1971, sctr.D, t.272, p. 3206-3209.

48. Daniels M., Hausrzir th 17. Fluorescence of the purine and pyri-midine bases of the nucleic acids in neutral aqueous solution at 300 K. science, 1971, vol.171, No.3972, p. 675-677.

49. Vigny P., Ballini J.P. Excited states of nucleic acids at 300 К and electronic energy transfer. in: Excited states in organic chemistry and biochemistry. /llds.B. Pullman, Ы. Gold-Иша. Dordchet, 1977, p. 79-95.

50. Агроскин Л.С.» Королев И.В.» Кулаев И.С.» Мейсель М.Н.» Помощи икав а И.А. Об ультрафиолетовой флуоресценции нуклеиновых кислот и полифосфатов. Докл. АН СССР» I960» т.131» № 10»о. 1440-1444.

51. Steele R.H., Szent-Gyorgyi A. On excitation of biological substances. proc. Nat. Acad. Sci. US, 1957, vol.43, No. 6, p.477-491.

52. Rahn R.O., Shu3x1 an R.G., Longvrorth J.W. The UV-induced triplet state in DNA. proc. Nat. Acad. Sci. US, 1965, vol. 53» No. 5, p. 893-896.

53. Eisingcr J. The excited states of nucleic acids. photochem. Photobiol., 1968, vol.7, n0.6, p. 597-612.

54. Теренин A.H. Фотоника нолекул красителей и родственных органических соединений. Л.: Наука, 1967» 616 о.

55. Birks J.B. photophysics of aromatic molecules. London: I7ileyinterscience, 1970, 704 p.

56. Eastman J.W. The fluorescence and tautomerism of adenine.- Ber. Bunsengenes. Phys. chem., 1969, Bd.73, Nr. 3, s. 407- } 412.

57. Vavilov S.I. The dependence of the intensity of the fluorescence of dyes upon the v/ave-length of the exciting light. -Phil. Magazine, 1922, vol. 43, No. 254, p. 307~320.

58. Vavilov S.I. Die Fluor^szenzausbcute von Farbstofflosungen als Funktion der Wellenlange des anrengenden Lichtes. Z. Physik, 1927, Bd. 42, H. 4, S. 311-318.

59. Богданов В.Л., Клочков В.П. Исследование горячей люминесценции и колебательной релаксации в сложных молекулах с диффузными спектрами. Опт. и Спектр., 1978» т.44» 11° 4» с.707-713.

60. Плотников В.Г.» Раеев С.С. Относительное полоаение Ус^к* и П ^-состояний молекул и их оптические свойства. О некоторых необходимых условиях выполнимости закона Вавилова. Опт. и Спектр.» 1980, т.49» № 4» с. 699-706.

61. Borresen H.C. Effects of cooling on the fluorescence of biological guanine derivates. Acta Chem. Scand., 1965, vol.19, N0.9, p. 2100-2112.

62. Gill J*E. Fluorescence excitation spectrum of thymine; evidence for wavelength dependence of the quantum yelds. J. Mol. Spectr., 1968, vol.27, No. 4, p. 539-541.

63. Daniels AI. Tautomerism of uracil and thymine in aqueous solution. Spectroscopic evidence. proe. Nat. Acad. Sci. US, 1972, vol.69, No.9, p* 2488-2491.

64. Talcemura Т., Das P.K., Hug G., Becker R.S. Visual pigments.

65. Hydrogen bonding effects on fluorescence properties of re-tinals. J.Am.Chem.Soc., 1978, vol.100, No.9, P* 2626-2630.

66. Takemura Т., Das P.K., Hug G., Becker R.S. Emission spectroscopy and state ordering of retinals. J. Am. Chem. Soc., 1976, vol.98, No. 22, p. 7099-7Ю1.

67. Takemura Т., Hug G., Das Р.К., Becker R.S. Visual pigments.

68. Fluorescence of dimers of retinals. J. Am. chem. Soc., 1978, vol.100, No. 9, p. 2631-2634.

69. Павлович B.C. Зависимость спектров возбуждения растворов ди-польных молекул от длины волны регистрации. ж. Прикл. Спектр., 1976» т.25» !й 3, с.480-487.

70. Бендерский В.А., Брпкенптейн В.Х.» Филиппов П.Г.» Яценко А.В. Перенос энергии по высшим вибронным уровням в смепанных молекулярных кристаллах. Опт. и Спектр., 1978» т.45» й 3» с.512517.

71. Udenfriend S., Zaltman P. Fluorescence characteristics of purines, pyrimidines and their derivates. Analyt. Biochem., 1962, vol.3, no.1, p.49-59.

72. Wilson T7.R., Callis P.R. Fluorescent tautomeres and the apparent photophysics of adenine and guanine. photochem, photobiol., 1980, vol.31, No. 4, p. 323-327.

73. Knighton Г/.В., Giskass G.O., Callis P.R. Fluorescence from adenine cations. J. phys. Chem., 1982, vol.86, No.l, p.49-55.

74. Fisher G.J., Johns H.E. Ultraviolet photochemistry of thymine in aqueous solution. photoehem. photobiol., 1970, vol.11, WO.6, p. 429-444.

75. Lamola А.Л., Eisinger J. Excited states of nucleotides in water at room temperature. — Biochim. Biopliys. Acta, 1971, vol. 2.40, N0.3, p. 313-325.

76. Даниелс M. Последние достижения в исследовании флуоресценции ДНК и оснований ДНК при 300 К. В: Физико-химические свойства нуклеиновых кислот. /Под ред. &.Дюиена, м.: Мир» 1976, с. III-I29.

77. Becker R.S., Kogan G. photophysical properties of NA components. 1. The pyrimidines: Thymine, Uracil, H,N-dimethylderi-vates and thymidine. photoehem. photobiol., 1980, vol* 31, No.l, p. 5-13»

78. Ю2. Бакулев B.M., Рапопорт В.Л. Люминесценция цитидина и цито-зина при 77 К. 2. Причины несовпадения спектров поглощения и возбуждения люминесценции. Деп, ВИНИТИ й 5164-80 от 08,12.80.

79. Jacon М., Lardeux С., Lopez-Delgano В., Tramer A. On the "trird decay channel" and vibrational redistribution problems in benzine derivates. J. Chim. Phys., 1977, vol.74, No. 1, p. 145-157.

80. Ю4. I7arshaw Ы.М., Tinoco I., Jr. Optical properties of sixteendinueleosido phosphates. J. Mol. Biol., 1966, vol.2o, No.l, p. 29-38.

81. Michelson A.M. polynucleotides. Part 1. Synthesis and properties of some polyribonucleotides. J. clien. Soc., 1959, vol. 1959, p. 1371-1394.

82. Beaven G.H., Holiday E.R., Johnaon Е.Л. Optical properties of uucleic acids and their components. In; The nucleic acids, chemistry and biology. /Ed. E.Chargaff, J.n.Davidson, M'.Y.: Acad, press, 1955, vol.1, p. 493-553.

83. Bush с .A. Ultraviolet spectroscopy, circular dlxrolsm and optical rotery dispersion, in; Basic principles in NA chemistry. /Ed Ts'o P.P.P., N.X.: Aecd. press, 1974, vol.2, p.92-172.

84. ДОЗ и ЕР в органической химии. /Иод ред. снатцке Г., М.: Мир, 1970, 319 с.

85. Powell Т.J., Richards E.G., Gratzner U.B. The nature of stacking equilibria in polynucleotides. Biopolymers, 1972, vol.11, N0.1, p. 235-250.

86. Brahms J., Hichelson A.M., Van Ilolde K.E. Adenylate oligomers in single and double-strand conformation. J. Hoi. Biol., 1966, vol. 15, No. 2, p. 467-488.

87. Cgasar/cra xv., inohe Y. Titration and tomperature-dejjenclent properties of homodinuclooside monophosphates. J. Am.chem. Soc., 1976, vol. 98, no. 2.2, p. 7054-7060.

88. Glsubiger D., Lloyd D.A., Tinoco I.Jr* Temperature-dependent optical properties of a torsional oscillator model for di-nuclcoside phosphates. Biopolymers, 1968, vol.6, no. 3,p. 409-414.

89. Kasha M. Energy transfer mechanisms and the molecular excitation model for molecular aggregates. Radiation Res., 1963, vol.2c, No.l, p. 55-71.

90. McRae F.G., Kasha Ы. Enhancement of phosphorescence ability upon aggregation of dye molecules. — J. chem. Phys., 1958, vol. 28, No. 4, p. 7*1-722.

91. El-Bayoumi М.Л., Kasha Ы. Energy transfer in hydrogen-bonded n-heterocyclic complexes and xlieir poasible role as energy sinks. ~ J.Chem.Phys., 1961, vol.34, N0.6, p. 2181-2182.

92. Давыдов А.С. Теория спектров поглощения молекулярных кристаллов. Еурн.Эксп.Теор.Физики, 1948* т.18>№ 2» с.210-218.

93. Moffit 17. The optical rotatory diopersion of simple polypeptides. Proc. Nat. Acad. sci. US, 1956, vol.42, ко.10, р.73б-746.

94. Юкаков В.И. Ассоциация молекул красителей и ее спектроскопическое проявление. Успехи химии, 1979» т.48» № II» с.2007-2033.

95. Tinoco I.Jr., Woody Л.17., Breadley D.F. Absorption and rotation Of light by helical polymers; The effect of chain length. J. Chera. Phys., 1963, vol. 38, N0.6, p. 1317-1325.

96. Bradly D.F., !7oody R.I7., Tinoco I.Jr. Absorption and rotation of light by helical oligomerв; the nearest neighbor approximation. Biopolymers, 1963, vol. 1, No. 3» p. 239-250.

97. Bush C.A., Tinoco I.Jr. Calculation of the optical rotary dispersion of dinucleosidc phosphates. J.Hol.Biol., i967, vol. 23, N0.3, p.6ol-6l4.

98. Uersharr Ы.Ы., Bush с .A., Tinoco l.Jr. The optical rotary dispersion of adenylic adenosine and its significance for polynucleotides rotations. Biophys. Biochem. lies. Сопшдш., 1965, vol.18, N0.4, p. 633-638.

99. Bush C.A., Brahms J. Optical Activity of single-strand oligonucleotides. J.chem.Phys. 1967, vol.46, No.l, p.79-88.

100. De Voe H., Tinoco I.Jr. The stability of helical polynucleotides: base contributions. J. Hoi. Biol., 1962, vol»4, No. 6, p. 500-517.

101. Tinoco I.Jr. Hypochromism in polynucleotides. J.Am.Chem. Soe., i960, vol. 82, no. 18, p. 4785-4790.

102. Bush С.A., Scheraga П.А. Optical activity of single-stranded polydeoxyadenylic and polyriboadenylic acids. Biopolymers, I969, vol.7, No. 3, p. 395-409.

103. Bush C.A. Optical activity of n-^C* transitions in polynucleotides. J. Chem. phys., 1970, vol.53» ко. 9, p. 3522-3530.

104. Gellert M. On the assignment of n-jf* transitions in polynucleotides. J. Am. chem. Soc., 1961, vol. 83, No. 19,p. 4664-4651.

105. Brahms J., Pilet J., Damany H., Chandraseklieran V. Application of а петг modulation method for linear dichroism studies of oriented biopolymers in the vacuum ultraviolet. proc.Nat. Acad. Sci. US, 1968, vol.60, No. 4, p. 1130-1137.

106. Eisinger J., Shulnan R.G. Triplet excitations in polyedeny11c ecld* Proc. Net. Aced. Sci. US, 1966, vol. 55, ко.6, p. 1387-1391.

107. Imalcubo K. Luminescence of dinuclcotides at 77 K. J. Phys. Soc. Japan, 1968, vol. 24, No. 5, p. 1124-1132.

108. KleinwEchter V., Iloudellra J. Luminescence properties of dinuclco sides, some oligonucleotides and polynucleotides. Collection Czech, chem. connun., 1972, vol. 37, Ho. 10, p.3433-3445.

109. Helene c., ptak Li., Santus R. Etude optique et magnetique des etats excites dans lcs polynucleotides et les polypeptides. -J. de chim. Phys., 1968, vol. 65, No. 1, p. 160-166.

110. Forster Т., Kasper K. Ein Konzentrationsumschlag der Fluores-zenz des Pyrins. ~ 2. Electroehem., 1955, Bd. 59, Nr. 10,s. 976-980.

111. Лысов Ю.П., Куркин В.Б ., Тычин екая Л.Ю., флорентьев В .П. Восемь типов стэкинг-взаимодействий в динуклеотидах. Конформа-ционные расчеты АрА., АрС, СрА, СрС, cpG . Мол. биология, 1979, т.13, to 5, с. II6I-II87.

112. Ног gen J.P., callis P.R. Photochemistry and photophysics of quanine-eontaining clinucleo sides. Photochem. photobiol., 1979, vol. 29, no. 6, p. 1107-1113.

113. LIonteney-Garastier Т., Helens c. interaction between oytidi-ne and its cation in polycytidylic acid, CpC and cytidino afire gates. Biochemistry, 1970, vol.9, No. 5, p. 2865-2875.

114. Aaron J.J., Spann 17.J., Uinefordner J.D. Quantitative phosphorescence study of interactions of cytosine and cytidine in frozen aqueous solution. Talanta, 1973, vol.2o, No. 2, p. 855-865.

115. Helcne с. T-T energy transfer between nA derivates in frozen aqueous solution. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1966, vol. 22, «о. 3, P. 237-242.

116. Helene е., Monteney-Garastier T. Excitation energy transfer in molecular aggregates of nucleic acid derivates in frozen aqueous solution. Chem. Phys. Lett., 1968, vol. 2, No. 1, p. 25-28.

117. Kleimvachter V. Enission-spectroscopic study of interactions of purines bases in frozen aqueous solutions. Studia Biophys., 1970, vol. 24, Ho. 3, P. 335-392.

118. IQeinvrachter V. Loit temperature emission spectra of poly(G), poly(G)*poly(c), auu poly(G,u). Collection Czech. Chem. Commun., 1972, vol. 37, No. 7, p. 2333-2542.

119. Helcne с., Santus П., Ptak ы. Etude de I'etat triplet de la purine aes nucleosides puriques en solutions aqueous conge-lea. C.R. Acad. Sci. Paris, I966, ser.c, t.262, p. I349-1352.

120. Lamola A.A., Gueron M., Yaniane Т., Eisinger J., Shulnan H.G.

121. Triplet state of DNA. ~ J. Chem. Phys., 1967, vol. 47, No.6, p. 2210-2216.

122. T7ong S.Y. photochemical reactions in frozen solutions. -Nature, 1961, vol. 190, No. 4777, p. 690-694.164. \7ang S.Y. The mechanism for frozen aqueous solution irradiation of pyrimidines. photoehem. photobiol., 1964, vol. 3, No. 4, p. 395-398.

123. Davis S.L., Tinoco I.Jr. Ultra-violet absorption spectrumof thymine in ice. Nature, 1966, vol. 210, No. 4842, p.1286.

124. Sinsheimer R.L., Scott J.F., Loofbourovr J.R. Ultraviolet absorption spectra at rccluced temperatures. II. Pyrimidines and purines. J. Bio.Chem., 1950, vol. 187, No. 1, p. 313-3^4.

125. Слифкин м. Взаимодействие с переносом зарядов в пуринах и пиримидина*. В: Физико-химические свойства нуклеиновых кислот. /Под ред. Е.Дюпена, М.: Мир, 1976» с. 77-110.

126. Практикум по общей биофизике. /Под ред. Тарусова Б.11., 1964-» вып. 8, 2X0 с.

127. Перцев А.Н., Писаревский А.II. Одноэлектронные характеристики ФЭУ и их применение. М.: Наука, 1971» 77 с.

128. Хрусталев А.З. Исследование люминесценции растворов ДНК и дезоксирибопротеидов. Дипломная работа, физический ф-т ЛГУ им. А.А.Жданова, Ленинград, 1973.

129. Куртов А.Т., Медько Г.С. Влияние охлаждения на одноэлектронные характеристики: ФЭУ. Приборы и. техн. эксперимента, 1976* № 5, с. 197-199.

130. Berlman I.B. Handbook of fluorescence spectra of aromatic molecules. N.Y.j Acad. Fress, 1971, 326 p.

131. Александров В.В.» Безпалый Б.Н., Блинов В.В. Кислотность растворов в системе этиленгликоль-вода. Изв. Высы. уч. Вавед.- 2^4сер Химия и хим. техно л., 1975» т. 18» lis 12» с. 1928 -1931»

132. Lewis Т.Р., Eaton 17.А. Polarized single-crystal absorption spectrin: of cytosine monohydrate. J. Am. Chem. Soc., 1971, vol. 93, No. 8, p. 2054-2056.

133. TTrobel A., Rabczenko A., Shugar D. Conformation of acid forms of poly C. Acta biochim. polon., 1970, vol. 17, N0» 4, p.339-349*

134. Дыме£ O.H., Казанский К.С .» Мироиников A.M. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена. М.: Химия, 1976, 373 с.

135. Берптейн И.Я.» Каминский Ю.Л. Спектрошотометрический анализ в органической химии. Л.: Химия, 1975» 280 с.

136. Туыерман Л.А.» Морозов Ю.В.» йаоерухин ю.И. Проверка экспериментальных оснований биоэнергетической концепции А.Сент-Дьердьи. Биофизика, 1961» т.6» й 5» с. 556-562.

137. Морозов JO.B., Наберухин Ю.И.» Гурский Г.В. О влиянии кристаллизации растворителей на люминесценцию красителей. Опт. п Спектр., 1962» 2.12» У& 5» с. 599-605.

138. Rhoades D.F., 17ang S.Y. photochemistry of polycytidylic acids, deoxycytidinc and cytidine. Biochemistry, 1971, vol. 10, No. 25, p. 4603-4611.

139. Rhoades D.F., Uang S.Y. A new photoproduct of cytosine structure and mechanism studies. J.Am.chem.Soc., 1971» vol. 93, NO.10, P. 3779-3781.

140. Hauswirth Ucng S.Y. Pyrimidine adduct fluorescence in UV irradiated nucleic acids. Biochcm. Biophys. Res. Commun., 1973, vol. 51, No. 3, p. 819-826.

141. Иаthews F.S., Rich A. Crystaland molecule structure of N-nethylcytosine. Nature, 1964, vol.201, No. 4915» p. 179-180.

142. Зинченко A.B., Манк В.В.» Моисеев В.А., Овчаренко ф.ф. Исследование низкотемпературных фазовых переходов в водных растворах полиэтиленгликолей. Доклады АН УССР» 1978» т.240» № 4» с. 888-891.

143. Зинченко В.Д. Исследование межмолекулярных взаимодействий в водных растворах полиэтиленгликолей» некоторых белков и аминокислот методом ШР. Автореф. канд. дис.» Харьков, ФТИНТ АН УССР, 1979» 2D с.

144. Geller 11., Lesyng В. Barrier to rotation and conformation of the NR^-group in cytosine am its derivates. Biochim. Bio-phys. Acta, 1975, vol. 417» No. 1, p. 407-419.

145. Goldman Ы., 77ehry E.L. Environmental effects upon fluorescence of 5- and 8-hydrc3:yquiiiOlin«. Anal. Chem., 1970, vol.42, No. 11, p. 1178-1185.

146. Cheng D.M., Sarise П.Н. N№ study of the impact of ribose 2--0-Liethylation on the aqueous solution conformation of CpC • -Biopolymers, 1977» vol. 16, No. 8, p. 1687-1711.

147. Brahms J., Maurizot J.C., Michelson А.И. Conformational and thermodynamic properties of oligoсуtidylie acids. J. Mol. Biol., 1967, vol. 25, No. 3» p. 465-480.

148. Johnson T7.C., Tinoco I .Jr. Circular dicliroism of polynucleotides; a simple theory. Biopolymers, 1969, vol. 7, No. 5, p. 727-749.