Sur le comportement magnétique de l'acide desoxyribonucléique (ADN) entre 80 et 300°K

Résumé

Deux échantillons d'acide desoxyribonucléique (ADN) sont étudiés, préparés à partir du thymus de veau, l'un «simple», l'autre hautement polymérisé et très pur. Le comportement magnétique du système est représenté entre 80 et 300°K par la relation$\left( {\chi - \chi _0 } \right)T = a\left( {1 - \frac{5}{3}x} \right)$ oùχ ₀ etα sont deux constantes significatives, caractéristiques de la double structure de l'ADN, le système évoluant entre l'état simple et l'état hautement polymérisé, le plus fréquent: 0≤x≤1. En fait, le paramètrex varie spontanément, souvent pendant la même transformation thermomagnétique. Cette relation pourrait définir une conductivité d'impureté, les radicaux des bases en liaison avec une chaîne jouant le rôle des impuretés. Il s'agirait alors d'un ensemble macromoléculaire considérablement dopé, le nombre de porteurs par gramme, déduit de la constanteα, étant de l'ordre de 10¹⁹.

Abstract

Detailed cryomagnetic study has been made on two samples of deoxyribonucleic acid (DNA), prepared from calf thymus; one of them was “simple”, the other highly polymerized and of critically high purity. The susceptibility of the system may be represented over the temperature interval 80–300°K by the formula$\left( {\chi - \chi _0 } \right)T = a\left( {1 - \frac{5}{3}x} \right)$ whereχ ₀ andα are two significant constants, characteristic of the double structure of the DNA molecule,x varying from zero to 1, between two limiting values corresponding respectively to the simple and the highly polymerized state, the most frequent. The parameterx varies spontaneously, often during the same thermomagnetic process. Extrinsic conductivity might be expected from the magnetic behavior of the system, with a number of carriers per unit mass of the order of 10¹⁹ — the radicals of the bases serving as the carriers of impurity in the double helix.

Zusammenfassung

Zwei aus der Kalbsthymusdrüse gewonnene Desoxyribonucleinsäure (DNS)-Proben, die eine „einfach”, die andere hochpolymerisiert und sehr rein, sind untersucht worden. Das magnetische Verhalten des Systems läßt sich zwischen 80 und 300°K durch die Beziehung$\left( {\chi - \chi _0 } \right)T = a\left( {1 - \frac{5}{3}x} \right)$ wiedergeben, wobeiχ ₀ undα zwei für die doppelte Struktur des DNS Moleküls charakteristische Konstanten sind; der Parameterx bewegt sich zwischen den Grenzenx=0 für den einfachen undx=1 für den hochpolymerisierten, am häufigsten vorkommenden Zustand. Im Verlauf einzelnerχ(T)-Messungen wurden sprunghafte Änderungen vonx beobachtet. Das magnetische Verhalten des Systems läßt Störstellen-Leitung erwarten mit einer Ladungsträgerkonzentration von ca. 10¹⁹ pro Gramm; als Störstellen dienen die Radikale der Basen.