Вивчено гідратне оточення та зміни структурного стану ДНК з печінки щурів, опромінених у зоні ЧАЕС. Для водних розчинів виявлено зміни комплексної діелектричної проникності в мм-діапазоні довжин хвиль, що свідчать про зменшення структуруючого впливу на водне оточення пострадіаційної ДНК у порівнянні з контрольною. Знайдене зменшення ступеня гідратації ДНК пояснено на основі аналізу ІЧ-спектрів значною зміною її вторинної структури внаслідок дії радіації. Електрофореграми показали яскраво виражену фрагментацію ДНК.

В диапазоне 7,6 мм проведены измерения комплексной диэлектрической проницаемости растворов ДНК, кофеина и комплекса ДНК - кофеин. Показано, что процесс комплексообразования сопровождается изменением диэлектрических свойств раствора. Рассчитана степень гидратации (число молекул воды в пересчете на одну молекулу лиганда или один нуклеотид) для всех изученных веществ. Установлено, что для кофеина эта величина равна 3, для ДНК составляет 16, а для комплекса ДНК - кофеин - 14. Для всех образцов рассчитаны значения релаксационной длины волны. Гамма облучение комплекса приводит к некоторому увеличению количества связанной воды в растворе. Показано, что этот эффект может быть обусловлен ростом гидратации кофеина. Одновременно методом гель-электрофореза установлено, что степень полимерности облученного комплекса почти не отличается от степени полимерности нативного образца. Полученные результаты указывают на радиопротекторные свойства кофеина.

Представлен обзор результатов, полученных в отделе биофизики ИРЭ НАНУ с помощью оригинального дифференциального диэлектрометра при решении задач молекулярной биофизики. Главное внимание уделено демонстрации возможностей метода для исследования в миллиметровом диапазоне диэлектрических параметров, характеризующих взаимодействие биомолекул разного уровня сложности с водным растворителем. Приведены результаты соответствующих измерений для большого набора мономерных и полимерных образцов нуклеиновых кислот разного типа, а также белков. Показано, что дифференциальный диэлектрометр наиболее эффективен для исследования небольших изменений во взаимодействии биомолекул с растворителем, вызванных действием внешних факторов (нагрев, ионизирующее излучение, образование комплексов с активными веществами и др.). Выяснено, что поглощение СВЧ излучения биомолекулами очень мало и не может определять биологическое действие этого излучения. Главным компонентом раствора биомолекул, взаимодействующим с СВЧ волнами, является вода в области дебаевской дисперсии.

В миллиметровом диапазоне радиоволн изучены диэлектрические свойства водных растворов спермина, путресцина, комплексов ДНК - путресцин и ДНК - спермин. Для обоих лигандов на основании полученных данных определены степени гидратации и вероятные гидратно-активные центры. Показано, что влияние комплексообразования на диэлектрические свойства растворов обусловлено изменениями в гидратной оболочке ДНК. Обнаружено, что гамма облучение вызывает заметные изменения диэлектрических параметров и величины гидратации раствора комплекса спермина. Гидратационные эффекты проанализированы с помощью современных моделей взаимодействия между ДНК и полиаминами, а также моделей радиозащитного действия полиаминов.

Для вивчення взаємодії ДНК з лігандами запропоновано використовувати діелектричні вимірювання в мм діапазоні. Виміряно комплексну діелектричну проникність розчинів ДНК і розчинів комплексів ДНК з кофеїном, путресцином і профлавіном. Показано, що утворення комплексів супроводжується зміною діелектричних параметрів і гідратації.

Для изучения взаимодействия ДНК и хлорофиллина (ХЛН) в диапазоне крайне высоких частот измерена комплексная диэлектрическая проницаемость растворов хлорофиллина и комплекса ДНК-хлорофиллин. Это позволило определить степень гидратации и вероятные гидратно-активные центры ХЛН. Обнаружено, что комплексообразование сопровождается изменением диэлектрических свойств раствора нуклеиновой кислоты. Показано, что эти изменения обусловлены уменьшением количества связанной воды на поверхности нуклеиновой кислоты и лиганда. Сделан вывод, что комплекс ДНК - ХЛН характеризуется достаточно сильным связыванием нуклеиновой кислоты с хлорофиллином.