Фотохимические и фотофизические процессы в комплексах полиметиновых красителей с ДНК тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Пронкин, Павел Геннадьевич

• Пронкин, Павел Геннадьевич
• кандидат химических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат химических наук Пронкин, Павел Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАТИОННЫХ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ.

1.2. ПРОЦЕССЫ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ С ДНК

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРИМЕНЕННЫЕ В РАБОТЕ.

2.2. ВЕЩЕСТВА И РАСТВОРИТЕЛИ.

2.3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ С ДНК НА ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ИЗОМЕРНОЕ РАВНОВЕСИЕ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ.

3.1. СПЕКТРАЛЬНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В РАСТВОРАХ И В КОМПЛЕКСАХ С ДНК.

3.2. ВЛИЯНИЕ ДНК НА ИЗОМЕРНОЕ РАВНОВЕСИЕ МЕЗО-ЗАМЕЩЕННЫХ КАРБОЦИАНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ.

3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА ТРАНС-ЦИС-ШтС1?ОШЯ КОМПЛЕКСОВ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ С ДНК.

ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЯ ФОТОХИМИИ ТИАКАРБОЦИАНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В' РАСТВОРАХ И В КОМПЛЕКСАХ С БИОПОЛИМЕРАМИ.

4.1. ИССЛЕДОВАНИЯ ТРИПЛЕТНОГО СОСТОЯНИЯ КОМПЛЕКСОВ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ С БИОПОЛИМЕРАМИ.

4.2. ТУШЕНИЕ ТРИПЛЕТНЫХ СОСТОЯНИЙ КАРБОЦИАНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ ТУШИТЕЛЯМИ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ.

4.2.1. ТУШЕНИЕ ТРИПЛЕТНОГО СОСТОЯНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ К1-К4 КИСЛОРОДОМ.

4.2.2. ТУШЕНИЕ ТРИПЛЕТНОГО СОСТОЯНИЯ КЗ ИОДИД-ИОНОМ.

4.2.3. ТУШЕНИЕ ТРИПЛЕТНОГО СОСТОЯНИЯ КАРБОЦИАНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ СТАБИЛЬНЫМ НИТРОКСИЛЬНЫМ РАДИКАЛОМ.

ГЛАВА V. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОТОИЗОМЕРИЗАЦИИ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ.,.

ГЛАВА VI. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ КРАСИТЕЛЬ-ДНК ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ.

ГЛАВА VII. ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ В СИСТЕМЕ KPАСИТЕЛИ-ДНК.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фотохимические и фотофизические процессы в комплексах полиметиновых красителей с ДНК»

Процессы комплексообразования красителей и родственных соединений с биологическими макромолекулами привлекают к себе пристальное внимание. По сравнению с гомогенными растворами в таких комплексах происходит изменение свойств основных и возбужденных состояний лигандов, определяющих их фотофизические и фотохимические свойства. Нековалентное взаимодействие красителей и родственных соединений с различными биополимерами лежит в основе целого ряда фотопроцессов, обусловленных характерным строением комплексов, которое определяется структурной спецификой биологических молекул.

Строение двойной спирали дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) обеспечивает особое взаимодействие ряда органических соединений и образование нековалентных комплексов, процесс характеризуется высокими константами комплексообразования (104 — 107 л моль-1) [1]. Красители полиметинового ряда обладают уникальными фотофизическими и фотохимическими свойствами [2 - 3], что делает эти соединения интересными с точки зрения изучения взаимодействия с ДНК.

Процессы взаимодействия полиметиновых (цианиновых) красителей с ДНК рассматривались в ряде работ, например [4 -10].

Перспективы использования полиметиновых красителей в качестве молекулярных зондов [1, 6, 7] объясняют то большое внимание, которое уделяется изучению, прежде всего, спектрально-флуоресцентных свойств цианинов в комплексах с ДНК. Пространственная фиксация молекул I полиметиновых красителей в комплексах с ДНК вызывает значительное увеличение квантового выхода флуоресценции. Так, при комплексообразовании некоторых гомо- [7] и гетеродимерных полиметиновых красителей [5] наблюдалось увеличение квантового выхода флуоресценции на несколько порядков.

Строение комплекса' краситель-ДНК имеет большое значение для объяснения изменений фотофизических и фотохимических характеристик красителей при комплексообразовании. В литературе нет единого мнения о строении образуемых цианинами комплексов. Так, на основании спектрально-кинетических исследований связывания цианиновых красителей с ДНК [8], показано, что комплексообразование происходит в основном путем интеркаляции молекул красителей между парами оснований ДНК. В то же время, в случае цианиновых красителей пентаметинового ряда, имеющих циклопентеновые и циклогексеновые «мостики» в полиметиновой цепи, отмечено образование комплексов «внешнего» типа (в малом желобе ДНК) [9]. Исследования флуоресцентных свойств этих соединений в присутствии биополимера выявило АТ - специфичность реакции комплексообразования, что, по мнению авторов, свидетельствует об образовании комплексов на поверхности двойной спирали ДНК.

Наряду с выявлением статических особенностей процесса комплексообразования (спектрофотометрические и флуоресцентные измерения), большое методологическое значение имеет изучение спектрально - кинетических характеристик триплетного состояния цианиновых красителей в комплексах с нуклеиновыми кислотами, однако число таких исследований невелико.

В работе [10] установлен двухэкспоненциальный характер кинетик гибели триплетного состояния 3,3'-диэтилтиакарбоцианиниодида в присутствии ДНК, что было объяснено образованием красителем двух типов комплексов с биополимером.

В качестве обобщения, нужно отметить, что исследования взаимодействия красителей с ДНК в основном сводятся к изучению спектрально-флуоресцентных свойств красителей-лигандов, в литературе практически не рассматривается вопрос влияния связывания с ДНК на фотохимию цианинов, а также нет единого мнения о строении образуемых комплексов.

Исследования физико-химических характеристик органических красителей и их комплексов с ДНК, а также зависимость этих параметров от структуры молекул красителя, представляет большой научный и практический интерес, так как помогают понять механизм их биологической активности. Поиск новых улучшенных сенсибилизаторов остается одной из основных задач современной фотохимии. Практическая важность изучения процессов комплексообразования определяет необходимость проведения фундаментальных исследований в этой области.

В качестве объектов настоящего исследования выступают полиметиновые (карбоцианиновые) красители и их комплексы с ДНК. Предметом исследования является фотохимические и фотофизические процессы в полиметиновых (карбоцианиновых) .красителях и в комплексах полиметиновых красителей с ДНК.

Цели и задачи работы.

Целью работы является исследование фотохимических и фотофизических процессов в полиметиновых красителях, нековалентно связанных с молекулами ДНК. Поставленная цель подразумевает следующий круг задач:

1. изучить влияние взаимодействия с биополимером на спектрально-флуоресцентные свойства различных окса- и тиакарбоцианиновых красителей, а также новых бихромофорных цианинов;

2. выявить влияние биополимера на процессы цис-транс-фотоизомеризации и обратной темновой изомеризации фотоизомера, а также на подвижное цис-транс-равновесие мезо-замещенных полиметиновых красителей;

3. исследовать процессы образования и гибели триплетного состояния цианинов в присутствии ДНК, процессы тушения возбужденного состояния красителей в комплексах;

4. провести ряд физико-химических экспериментов для выявления структурных особенностей комплексов краситель-ДНК (влияние лигандов на вязкость и температуру плавления ДНК);

5. осуществить процесс переноса энергии электронного возбуждения цианиновых красителей, нековалентно связанных с ДНК.

Научная новизна.

Впервые подробно исследованы спектрально-флуоресцентные и I фотохимические свойства жезо-замещенных тиакарбоцианиновых красителей в комплексах с ДНК. Изучалось влияние ДНК на спектрально-кинетические свойства триплетного состояния цианинов, а также кинетика обратной цис-транс-изомеризацш фотоизомера. Впервые обнаружено влияние ДНК на цис-транс-равкоъест .мезо-замещенных карбоцианинов. Особенностью полученных результатов является, прежде всего, то, что впервые удалось наблюдать относительно медленный переход связанного с ДНК комплекса транс-изомера карбоцианина в комплекс, образованный цис-формой. Для установления характера связывания красителя с биополимером и строения образующегося комплекса впервые был применен кинетический метод изучения тушения триплетного состояния цианиновых красителей, связанных с ДНК, при этом использовались тушители различной химической природы (кислород, стабильные радикалы и иодид-ион). Впервые осуществлен межмолекулярный процесс переноса энергии электронного возбуждения между молекулами тиакарбоцианиновых красителей, нековалентно связанными с ДНК.

Научная и практическая значимость работы. Результаты данной работы вносят новый вклад в изучение физико-химических свойств I полиметиновых красителей в комплексах с ДНК. В работе изучен ряд новых бихромофорных полиметиновых красителей, которые могут использоваться для обнаружения и количественного измерения содержания ДНК in vitro. Продемонстрирована возможность использования тиакарбоцианинов с объемными жезо-заместителями в качестве молекулярных зондов для ДНК. Перенос энергии электронного возбуждения между молекулами цианиновых красителей, нековалентно связанными с ДНК, осуществленный в настоящей работе, дает возможность судить о строении комплекса краситель-ДНК.

Использованный в работе подход, заключающийся в изучении кинетических характеристик тушения триплетного состояния карбоцианиновых красителей, находящихся в комплексах с ДНК, позволяет получить полезную информацию о характере связывания красителя с биополимером и строении образующегося комплекса краситель-ДНК. Введение в систему реагентов - тушителей триплетных состояний позволяет оценивать степень стерического экранирования'связанных с ДНК молекул красителя. Было показано, что с помощью метода тушения триплетных состояний может быть произведено отнесение компонентов кинетики гибели триплетного состояния к комплексам различных видов.

Проведенные исследования также имеют отношение к разработке новых и совершенствованию используемых сенсибилизаторов, прогнозирования их фотобиологической активности.

На защиту выносятся:

1. Спектрально-флуоресцентные свойства л*езо-замещенных окса- и тиакарбоцианиновых красителей в различных растворителях.

2. Особенности процессов фотоизомеризации и обратной темновой изомеризации мезо-замещенных тиакарбоцианинов в растворах.

3. Влияние комплексообразования с ДНК на цис-транс-равповесие жезо-замещенных карбоцианинов, кинетические закономерности процесса транс-цис-перехода в присутствии ДНК.

4. Спектрально-кинетические характеристики триплетных состояний цианиновых красителей в воде и в комплексах с ДНК, их реакционная способность по отношению к тушителями различной природы. '

5. Фотофизические и фотохимические свойства новых бихромофорных цианиновых красителей, имеющих кумариновое ядро, в растворах и в комплексах с ДНК.

6. Осуществление переноса энергии электронного возбуждения между молекулами цианиновых красителей, нековалентно связанными с ДНК.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы были представлены на международных научных конференциях: Fast Reactions in Solution Discussion Group (FRIS'04; 5-8 сентября 2004, г. Бургос, Испания), Fast Reactions in Solution Discussion Group (FRIS'05; 18-22 сентября 2005, г. Честер, Англия), Международный симпозиум по молекулярной фотонике (Molecular Photonics 2006; 28 июня - 2 июля 2006, г. Санкт-Петербург), на XVI Всероссийском Симпозиуме «Современные проблемы химической физики» (20 сентября-1 октября 2004, г. Туапсе),'а также на конференциях и семинарах ИБХФ РАН.

Грантовая поддержка работы. Работа выполнена при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проекты 02-03-32924, 05-03-32775), программы Отделения химии и наук о материалах РАН «Теоретическое и экспериментальное изучение природы химической связи и механизмов важнейших химических реакций и процессов», комплексной программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и наноматериалов» по направлению «Органические и гибридные органико-неорганические наноразмерные системы и материалы на их основе для информационных технологий».

Публикации. Основное содержание работы изложено в 5 статьях в реферируемых отечественных журналах, а также в тезисах 8 конференций.

Личный вклад автора. Большая часть изложенного материала получена при определяющем вкладе автора настоящей диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы (111 наименований). В диссертации 145 страниц, 40 рисунков и 8 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Пронкин, Павел Геннадьевич

Общие выводы

1. Спектральные изменения, наблюдаемые'при комплексообразовании с ДНК оксакарбоцианинов и новых бихромофорных цианинов, объясняются изменениями в микроокружении молекул красителей, а также образованием агрегатов. Рост флуоресценции красителей в присутствии биополимеров соотнесен с образованием комплексов цианиновых красителей с биополимерами.

2. Обнаружено подвижное равновесие между цис- и трансизомерными формами л*сзо-замещенных тиакарбоцианинов в растворах, причем рост полярности растворителя вызывает сдвиг равновесия в сторону г/ис-изомера. Оксакарбоцианины находятся в виде транс-изомеров как в полярных, так и в неполярных растворителях.

3. Впервые показано, что комплексообразование с ДНК оказывает влияние на изомерное равновесие л*езо-замещенных тиакарбоцианиновых красителей, взаимодействие с ДНК протекает преимущественно через цис-форму красителей, в то время как оксакарбоцианиновые красители образуют комплексы с ДНК в транс-форме. Изучены кинетические закономерности процесса транс-г/ис-перехода .мезо-замещенных тиакарбоцианинов в присутствии ДНК, предложена схема процесса.

4. Тушение триплетных состояний карбоцианинов соединениями различной химической природы, а также эксперименты по термической денатурации ДНК и по измерению вязкости растворов биополимера свидетельствуют об образовании двух типов комплексов красите л ь-ДНК: «внешнего» типа и интеркаляции.

5. Методом лазерного фотолиза впервые показана возможность фотоизомеризации цис- изомера тисзо-замещенного тиакарбоцианинового красителя 3,3'-диэтил-9метокситиакарбоцианиниодида в растворах. Взаимодействие с ДНК препятствует процессам г^с-трянс-фотоизомеризации мезо-замещенных тиакарбоцианинов.

6. Осуществлен перенос энергии электронного возбуждения между молекулами тиакарбоцианиновых красителей нековалентно связанными с ДНК, показана возможность использования переноса энергии для определения параметров пространственной ориентации лигандов в системах краситель-ДНК.

133 .

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Пронкин, Павел Геннадьевич, 2007 год

1. A. Mishra, R.K. Behera, Р.К. Behera, В.К. Mishra, G.B. Behera. Cyanines during the 1990s: a review. // Chem.Rev. V. 100. 2000. P. 1973 2011.

2. A.A. Ищенко. Лазерные среды на основе полиметиновых красителей. // Квантовая электроника. Т. 21. № 6. 1994. С. 513 534.

3. А. А. Ищенко. Строение и спектрально-люминесцентные свойства полиметиновых красителей. Киев: Наукова думка, 1994. - 232 с.

4. S.C. Benson, P. Singh, A.N. Glazer. Heterodimeric DNA-binding dyes designed for energy transfer: synthesis and spectroscopic properties. // Nucleic Acids Research. V. 21. 1993. P. 5727 -5735.

5. M. Bengtsson, H.J. Karlsson, G. Westman, M. Kubista. A new minor groove binding asymmetric cyanine reporter dye for realtime PCR. // Nucleic Acids Res. V. 31. No. 8.2003. e 45. '

6. T. Biver, A. De Biasi, F. Secco, M. Venturini, S. Yarmoluk. Cyanine dyes as intercalating agents: kinetic and thermodynamic studies on the DNA/Cyan40 and DNA/CCyan2 systems. // Biophysical Journal. V. 89. 2005. P. 374-383.

7. M.Y. Anikovsky A.S. Tatikolov, V.A. Kuzmin. Complex formation between 3,3-diethylthiäcarbocyanine iodide and DNA and its investigation in aqueous solution. // International J. of Photoenergy, V. 1. No. 1. 1999. P. 35 39.

8. А.И. Киприанов. Цвет и строение цианиновых красителей. -Киев: Наукова Думка, 1979. 666 с.

9. S. Dahne, D. Leupold. Der Polymethizustand. 3. Mitteilung über allgemeine Zusammenhänge zwischen Farbe und Struktur organischer Verbindungen. // Phys. Chem. V. 70. No. 6.1966. P. 618 625.

10. E.A. Тихонов, M.T. Шпак. Нелинейные оптические явления в органических соединениях. Киев: Наукова думка, 1979. - 388 с.

11. А.Н. Терёнин. Фотоника молекул красителей. Ленинград: Наука, 1967.-485 с.

12. F.M. Hammer. The Chemistry of heterocyclic compounds. V. 18. The cyanine dyes and related compounds, A. Weisberger, ed. New York: Interscience, 1964. - 790 p.

13. N.J.L. Roth, A.C. Craig. Predicted observable fluorescent lifetimes of several cyanines. // J. Phys. Chem. V. 78. No. 12. 1974. P. 1154 1155.

14. T.D. Slavnova, A.K. Chibisov, H. Görner. Photoprocesses of thiacarbocyanine monomers, dimers, and aggregates bound to polyanions. // J. Phys. Chem. A. V. 106; No. 46. 2002. P. 10985 10990

15. P.J. McCartin. Observation of metastable geometrical isomers of cyanines by flash photolysis. // J. Chem. Phis. V. 42. 1965. P. 2980 2981.

16. V. Khimenko, A.K. Chibisov, H. Gorner. Effects of alkyl substituents in the polymethine chain on the photoprocesses in thiacarbocyanine Dyes. // J. Phys. Chem. A. V. 101. No. 39. 1997. P. 7304-7310.

17. P.M. Henrichs, S. Gross. Conformational analysis of carbocyanine dyes with variable-temperature proton Fourier transform nuclear magneticresonance spectroscopy. // J. Amer. Chem. Soc. V. 98. No. 23. 1976. P. 7169 -7175.

18. B.A. Кузьмин, А.П. Дарманян, M.M. Кульчитский. Лазерный фотолиз фтор-замещенных полиметиновых красителей. // Известия АН СССР Серия Химическая. № 10. 1976. С. 2392 2395.

19. A.M. Колесников, Ф.А. Михайленко. Конформации полиметиновых красителей! // Успехи химии. Т. Зб. 1987. С. 466 488.

20. W. West, S. Pearce, F. Grum. Stereoisomerism in cyanine dyes— meso-substituted thiacarbocyanines. // J. Phys. Chem. V. 71. No. 5. 1967. P. 1316 1326.

21. P. Henrichs, S. Gross. Conformational analysis of carbocyanine dyes with variable-temperature proton Fourier transform nuclear magnetic resonance spectroscopy. // J. Amer. Chem. Soc. V. 98. No. 23. 1976. P. 7169 7175.

22. D.M. Sturmer In: The chemistry of heterocyclic compounds, 30. // Ed. by A. Weissberger, E.C. Taylor. N. Y.: Wiley, 1977. p. 441.

23. J. Lee, S.-B. Zhu, G.W. Robinson. An extended Kramers equation for photoisomerization. //J. Phys. Chem. V. 91. No. 16.1987. P. 4273-4277.

24. P.F. Aramendia, R.M. Negri, E.S. Roman. Temperature dependence of fluorescence and photoisomerization in symmetric carbocyanines. Influence of medium viscosity and molecular structure. // J. Phys. Chem. V. 98. No. 12 1994. P. 3165-3173.

25. C. Rulliere. Laser action and photoisomerisation of 3,3'-diethyl oxadicarbocyanine iodide (DODCI): Influence of temperature and concentration. // Chem. Phys. Lett. V. 43. 1976. P. 303 308.136t

26. G. Orlandi, W. Siebrand. Model for the direct photoisomerization ofstilbene. // Chem. Phys, Lett. V. 30. 1975. P. 352 354.

27. W. Baumler, A. Penzkofer. Isomerization of DODCI in the So ground state. // Chem. Phys. Lett. V. 150. 1988. P. 315 320.

28. S.K. Rentsch. Modeling of the fast photoisomerisation process in polymethine dyes. // Chem. Phys. V. 69. 1982. P. 81 87.

29. F. Momicchioli, I. Baraldi, G. Berthier. Theoretical study of trans-cis photoisomerism in polymethine cyanines. // Chem. Phys. V. 123. 1988. V. 103 — 112.t

30. G. Ponterlni, F. Momicchioli. Trans-cis photoisomerization mechanism of carbocyanines: experimental check of theoretical models. // Chem. Phys. V. 151.1991. P. 111-126.

31. Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. Биологическая химия: Учебник для биол. и мед. спец. вузов. 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1998.-479 с.

32. Я. Мусил, О. Новакова, К. Кунц. Современная биохимия в схемах, 2-е издание. Москва: Мир, 1984. - 216 с.

33. J.D. Watson, F.H.C. Crick. Molecular structure of nucleic acids: Aistructure for Deoxyribose Nucleic Acid. // Nature. V. 171. 1953. P. 737 964.

34. M. Feughelman, R. Langridge, W.E. Seeds, A.R. Stokes, H.R. Wilson, C.W. Hooper, M.H.F. Wilkins, R.K. Barclay, L.D. Hamilton. Molecular structure of Deoxyribose Nucleic Acid and Nucleoprotein. //Nature. V. 175.1955. P. 834-838.

35. J.K. Barton. Recognizing DNA structures. // Chemical and Engineering News. V. 66. No. 39. 1988. P. 30 42.

36. G. Lober. The fluorescence of dye nucleic-acid complexes. // Journalof Luminescence. V. 22. No. 3. 1981. P. 221 -265.t

37. A.R. Peacocke, J.N.H. Skerrett. The interaction of aminoacridines with nucleic acids. // Trans. Faraday Soc. V. 52.1956. P. 261 279.

38. H.J. Karlsson, P. Lincoln, G. Westman. Synthesis and DNA binding studies of a new asymmetric cyanine dye binding in the minor groove ofpoly(dA-dT).2. // Bioorg. Med. Chem. V. 11. 2003. P. 1035 1040.t

39. H.J. Karlsson, M. Eriksson, E. Perzon, B. Akerman, P. Lincoln, G. Westman. Groove-binding unsymmetrical cyanine dyes for staining of DNA: syntheses and characterization of the DNA-binding. // Nucleic Acids Res. V. 31. 2003. P. 6227 6234.

40. R.W. Armstrong, T. Kurucsev, U.P. Strauss. The interaction between acridine dyes and deoxyribonucleic acid. // J. Am. Chem. Soc. V. 92. No. 10. 1970. P. 3174-3181.

41. I. Isenberg, S.L. Baird Jr., R. Bersohn. Interaction of polynucleotideswith aromatic hydrocarbons. // Biopolymers. V. 5. No. 6. 1967. P. 477 482.i

42. W Müller, .D.M. Crothers. Studies of the binding of actinomycin and related compounds to DNA. //J. Mol. Biol. V. 35 No. 2.1968. P. 251 -290.

43. L.S. Lerman. Structural considerations in the interaction of DNA and acridines. // J. Mol. Biol. V. 3 1961. P. 18-30.

44. Ch. Zimmer, K.E. Reinert, G. Luck, U. Wahnert, G. Lober, H. Thrum. Interaction of the oligopeptide antibiotics netropsin and distamycin with nucleic acids. // J. Mol. Biol. V. 58. 1971. P. 329 348.

45. B. Weisblum, P.L. De Haseth. Quinacrine, a chromosome stain specific for deoxyadenylate-deoxythymidilate-rich regions in DNA. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. V. 69. 1972. P. 629-632.

46. B. Pullman, A. Pullman. Quinacrine, a chromosome stain specific for deoxyadenylate-deoxythymidilate-rich regions in DNA. // Rev. Mod. Phys. V. 32. 1960. P. 428-436.

47. L. Kittler, G. Lober, F.A. Gollmick, H. Berg. Redox processes during photodynamic damage of DNA: Redox mechanism of photosensitization and radical reaction. // Bioelectrochem. Bioenerget. V. 7 1980. P. 503 511.

48. V. Zanker. Uber den Nachweis definierter reversible Assoziate ("reversible Polymerisate") des Acridinorange durch Absorption und Fluorescenzmessungen. in nässriger Lösung. // Z. Phys. Chem. V. 199. 1952. P. 225-258.

49. V. Zanker. Quantitative Absorptions und Emissions Messungen am Acridinorangekation. // Z. Phys. Chem. V. 200. 1952. P. 250 292.

50. F.A. Tanious, D. Hamelberg, C. Bailly, A. Czarny, D.W. Boykin, W.D. Wilson. DNA sequence dependent monomer-dimer binding modulation of asymmetric benzimidazole derivatives. // J. Am. Chem. Soc. V. 126. 2004. P. 143 -153.

51. K.C. Hannah, R.R. Gil, B.A. Armitage. !H NMR and optical spectroscopic investigation of the sequence-dependent dimerization of a symmetrical cyanine dye in the DNA minor groove. // Biochemistry. V. 44. No. 48. 2005. P. 15924-15929.

52. J.L. Seifert, R.E. Connor, S.A. Kushon, M. Wang, B.A. Armitage. Spontaneous assembly of helical cyanine dye aggregates on DNA nanotemplates. //J. Am. Chem. Soc. V, 121. 1999. P. 2987-2995. '

53. R. Garoff, E.A. Litzinger, R.E. Connor, I. Fishman, B.A. Armitage. Helical aggregation of cyanine dyes on DNA templates: effect of dye structure on formation of homoand heteroaggregates. // Langmuir. V. 18. 2002. P. 6330 -6337.

54. A. Tomlinson, B. Frezza, M. Koike, M. Wang, B.A. Armitage, D. Yaron. A structural model for cyanine dyes templated into the minor groove of DNA. // Chemical Physics. V. 325. 2006. P. 36 47.

55. M. Eriksson, M. Halrdelin, A. Larsson, J. Bergenholtz, B. Akerman. Binding of intercalating and groove-binding cyanine dyes to bacteriophage T5. // J. Phys. Chem. B. V. 111. No. 5.2007. P. 1139 1148.

56. M.L. D'Amico, V. Paiotta, F. Secco, M. Venturini. A kinetic study of the intercalation of ethidium bromide into poly(A)-poly(U). // J. Phys. Chem. B. V. 106. 2002. P. 12635- 12641.

57. N.K. Modukuru, K.J. Snow, B. Scott Perrin Jr., A. Bhambhani, M. Duff, C.V. Kumar. Tuning the DNA binding modes of an anthracene derivative with salt. // J. of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. V. 177. 2006. P. 43-54.

58. K-M Hyun, S-D Choi, S. Lee, S.K. Kim. Can energy transfer be an indicator for DNA intercalation? // Biochim. Biophys. Acta V. 1334. 1997. P. 312 -316.

59. S. Laib, S. Seeger. FRET studies of the interaction of dimeric cyanine dyes with DNA. // Journal of Fluorescence. V. 14. No. 2.2004. P. 187 191.

60. J. Bunkenborg, N.I. Gadjev, T. Deligeorgiev, J.P. Jacobsen. Concerted intercalation and minor groove recognition of DNA by a homodimeric thiazole orange dye. // Bioconjug. Chem. V. 11. 2000. P. 861 867.

61. J. Bunkenborg, M.M. Stidsen, J.P. Jacobsen. On the sequence selective bis-intercalation of a homodimeric thiazole orange dye in DNA. // Biconjug. Chem. V. 10. 1999. P. 824-831.

62. J. Karlsson, M. Bergqvist, P. Lincoln, G.Westman. Syntheses and DNA binding studies of a series of unsymmetrical cyanine dyes: structural influence on the degree of minor groove binding to natural DNA. // Bioorg. Med. Chem. V. 12. 2004. P. 2369-2384.

63. M. Eriksson, H:J. Karlsson, G. Westman, B. Akerman. Groove-binding unsymmetrical cyanine dyes for staining of DNA: dissociation rates in free solution and electrophoresis gels. // Nucleic Acids Res. V. 31.2003. P. 6235 -6242.

64. M. Eriksson, M. Mehmedovic, G. Westman, B. Akerman. Time-resolved electrophoretic analysis of mobility shifts for dissociating DNA ligands. // Electrophoresis. V. 26. 2005. P. 524 532.

65. N.E. Geacintov, H.C. Brenner. The triplet state as a probe of dynamics and structure in biological macromolecules. // Photochemistry and Photobiology. V. 50. No. 6. 1989. P. 841 858.

66. W.E. Lee, W.C. Galley. Perturbations to the intersystem crossing of proflavin upon binding to DNA and poly d(A-IU) from triplet-delayed emission spectroscopy. //Biophys. J. V. 54. 1988. P. 627-635.

67. N.E. Geacintov,' J. Waldmeyer, V.A. Kuzmin, T. Kolubayev. Dynamics of the binding of acridine dyes to DNA investigated by triplet excited state probe techniques. // J. Phys. Chem. V.85. No. 24. 1981. P. 3608 3613.

68. N. Kure, T. Sano, S. Harada, T. Yasunaga. Kinetics of the interaction between DNA and acridine orange. // Bull. Chem. Soc. Jpn. V. 61. No. 3. 1988. P. 643-653.

69. A.F. Corin, T.M. Jovin. Proflavin binding to polyd(A-T). and poly[d(A-br5U)]: triplet state and temperature-jump kinetics. // Biochemistry. V. 25. No. 14.1986. P. 3995-4007.

70. B. Berkoff, M. Hogan, J. LeGrande,' R. Austin. Dependence of oxygen quenching of intercalated methylene blue triplet lifetime on DNA base-pair composition Biopolymers. // Biopolymers. V. 25. No. 2. 1986. P. 307 316.

71. Методы исследования быстрых реакций. Под ред. Г.М. Хеммиса. М.: Мир, 1977.-716 с.

72. A.V. Karyakin, V.I. Duzhenkov. Flash spectroscopy, a method for investigating rapid photochemical reactions. // Russ Chem Rev. V.31. No. 12. 1962. P. 721 -730.

73. П.П. Левин, В.А. Кузьмин. Исследование триплетных эксиплексов хинонов с 4-фениланилином методом лазерного фотолиза. // Известия АН СССР. Серия Химическая. 1986. №11. С. 2587 2592.

74. М.А. Шараф, Д.Л. Иллмен, Б.Р. Ковальски. Хемометрика. Л.: Химия, 1989.-272 с.

75. B.C. Baguley, Е.-М. Falkenhang. The interaction of ethidium with synthetic double-stranded polynucleotides at low ionic strength. // Nucleic Acids Res. V.5. 1978. P. 161-171.

76. A.C. Татиколов. Изучение процессов тушения возбужденных состояний ароматических углеводородов и карбоцианиновых красителей нитроксильными радикалами. Канд. дисс., М.: 1978. 124 с.

77. П.Г. Пронкин, А.С. Татиколов, М.Ю. Аниковский, В.А. Кузьмин. Исследование цис-транс равновесия и комплексообразования с ДНК мезозамещенных карбоцианиновых красителей. // Химия высоких энергий. Т.39. № 4. 2005. С. 280 286. ,

78. Н.А. Деревянко, Г.Г. Дядюша, А.А. Ищенко, А.И. Толмачев. Влияние природы растворителя на положение, интенсивность и форму полос поглощения полиметиновых красителей. // Теоретическая и экспериментальная химия. Т. 19. № 2. 1983. С. 169 178.

79. D. Noukakis, M. Van der Auweraer, S. Toppet, F. De Schryver. Photophysics of a thiacarbocyanine dye in organic solvents. // J. Phys. Chem. V. 99.No.31. 1995. P. 11860- 11865.

80. П.Г. Пронкин, A.C. Татиколов, В.Д. Кузьмин. Спектрально-кинетическое исследование взаимодействия 3,3,-диэтил-9-хлортиакарбоцианиа с ДНК. // Химия высоких энергий. Т. 41. № 2. 2007. С. 129-134.

81. D. Chuan, W. Yu-xia, W. Yan-li. Study on the interaction between methylene violet and calf thymus DNA by molecular spectroscopy. // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. V. 174. No. 1. 2005. P. 15 22.

82. П.Г. Пронкин, A.C. Татиколов, В.И. Скляренко, B.A. Кузьмин. Фотохимические свойства мезо-замещенных тиакарбоцианиновых красителей в растворах и в комплексах с ДНК. //.Химия высоких энергий. Т. 40. №4. 2006. С. 295-302.

83. Мак-Глинн С., Адзуми Т., Киносита М. Молекулярная спектроскопия триплетного состояния. М.: Мир, 1972. - 448 с.

84. В. Armitage. Photocleavage of nucleic acids. // Chem. Rev. V. 98.1998. P. 1171- 1200.

85. R.P. Hickerson, F. Prat, J.G. Muller, C.S. Foote, C.J. Burrows. Sequence and stacking dependence of 8-oxoguanine oxidation: comparison of one-electron vs singlet oxygen mechanisms. // J. Am. Chem. Soc. V.121. No. 40.1999. P. 9423-9428. ,

86. R.P. Hickerson, C.L. Chepanoske, S.D. Williams, S.S. David, C.J. Burrows. Mechanism-based DNA-protein cross-linking of MutY via oxidation of 8-oxoguanosine. //J. Am. Chem. Soc. V. 121.No. 42. 1999. P. 9901-9902.

87. F. Prat, C.-C. Hou, C.S. Foote. Determination of the quenching rate constants of singlet oxygen by derivatized nucleosides in nonaqueous solution. // J. Am. Chem. Soc. V. 119. No. 21. 1997. P. 5051 -5052.

88. В.В. Брюханов, Г.А. Кецле, JI.B. Левшин, JI.K. Соколова. Влияние сольватации на реакции триплетных молекул красителя с неорганическими анионами. // Журнал прикладной спектроскопии. Т. 36. № 4. 1982. С. 607-609.

89. O.L.J. Gijzeman, F. Kaufman, G. Porter. Quenching of aromatic triplet states in solution by nitric oxide and other free radicals. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II. V. 69. Pt. 5.1973. P. 727 737.

90. Кузьмин B.A., Татиколов A.C., Борисевич Ю.Е. Роль комплексов с переносом заряда при тушении триплетных состояний карбоцианиновых красителей нитроксильными радикалами. //ДАН СССР. Т. 229. 1976. С. 1159 -1162. ,

91. V.A. Kuzfnin, A.S. Tatikolov, Yu.E. Borisevich. Charge transfer complexing in the caurse of triplet state quenching of carbocyanine dyes by nitroxyl radical. // Chem. Phys. Letters. V. 53. No. 1.1978. P 52 55.

92. W.D. Wilson, F.A. Tanious, R.A. Watson, H.J. Barton, A. Strekowska, D.B. Harden, L. Strekowski. Interaction of unfused tricyclic aromatic cations with DNA: a new class of intercalators. // Biochemistry. V. 28. No. 5. 1989. P. 1984-1992.

93. D. Sah, J.B. Chaires. Criteria for the mode of binding of DNA binding agents. //Bioorganic and Medical Chemistry. V. 3. No. 6. 1995. P. 723 -728.

94. C.V. Kumar, E.H. Asuncion. DNA binding studies and site selective fluorescence sensitization of an anthryl probe. // J. Am. Chem. Soc. V. 115. No. 19.1993. P. 8547-8553.

95. J.R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy. New York: Plenum Press, 1983. - 496 p.

96. K.F. Wong, B. Bagchi, P.J. Rossky. Distance and orientation dependence of excitation transfer rates in conjugated systems: beyond the Forster theory. // J. Phys. Chem. A, V. 108, No. 27. 2004. P. 5752 5763.