Кондензација ДНК

С Википедије, слободне енциклопедије

Кондензација ДНК је процес збијања ДНК молекула ин витро или ин виво.[1] Механистички детаљи ДНК паковања су есенцијални за њено функционисање у процесу регулације гена у живим организмима. Кондензовања ДНК често има изненађујућа својства, која не произилазе из њених својстава у разблаженим растворима. Кондензација ДНК ин витро служи као модел систем за многе процесе физике, биохемије и биологије.[2] Овај процес има мноштво потенцијалних примена у медицини и биотехнологији.[1]

ДНК пречник је око 2 nm, док дужина молекула може да буде до неколико десетина центиметара у зависности од организма. Многе особине ДНК двоструког хеликса доприносе њеној великој чврстини, укључујући механичке особине шећерно фосфатне основе, електростатичком одбијању између фосфата (ДНК садржи у просеку једно елементарно негативно наелектрисање на сваких 0.17 нм двоструког хеликса), интеракције слагања између база сваког појединачног ланца, и међуланчане интеракције. ДНК је један од најкрућих природних полимера, мада је она исто тако један од најдужих молекула. То значи да се на већим растојањима ДНК може сматрати флексибилним канапом, а на краткој скали чврстим штапом. Попут баштенског црева, неупакована ДНК заузима много већу запремину него кад је уредно запакована.

Математички, за неинтерагујући флексибилни ланаца подложан рандомној дифузији у 3Д, растојање између крајева би имало размере квадратног корена дужине полимера. За реалне полимере попут ДНК то даје само веома грубу процену. Простор који је доступан ин виво је много мањи од простора који би био заузет у случају слободне дифузије у раствору. Да би се решио проблем запреминског ограничења, ДНК има способност паковања у одговарајућим условима у раствору и уз помоћ јона и других молекула.

Кондензација ДНК се обично дефинише као „колапсе ДНК ланаца у компактне, уређене честице које садрже само један или неколико молекула“.[3] Ова дефиниција се примењује у многим ситуацијама ин витро. Она је такође блиска дефиницији ДНК кондензације код бактерија као „адаптација релативно концентрованог, компактног стања које заузима део доступне запремине“.[4] Код еукариота, величина ДНК и број других партиципирајућих учесника је много већи, и ДНК молекули формирају милионе уређених нуклеопротеинских честица,нуклеозоме, који су само први од више нивоа ДНК паковања.[1]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ а б в Теиф V.Б. анд Бохинц К. (2011). „Цонденсед ДНА: цонденсинг тхе цонцептс”. Прогресс ин Биопхyсицс анд Молецулар Биологy. 105 (3): 208—222. ПМИД 20638406. дои:10.1016/ј.пбиомолбио.2010.07.002. 
  2. ^ Блоомфиелд V.А. (1996). „ДНА цонденсатион”. Цуррент Опинион ин Струцтурал Биологy. 6 (3): 334. ПМИД 8804837. дои:10.1016/С0959-440X(96)80052-2. 
  3. ^ Блоомфиелд V.А. (1997). „ДНА цонденсатион бy мултивалент цатионс”. Биополyмерс. 44 (3): 269. ПМИД 9591479. дои:10.1002/(СИЦИ)1097-0282(1997)44:3<269::АИД-БИП6>3.0.ЦО;2-Т. 
  4. ^ Зиммерман С.Б. анд Мурпхy L.D. (1996). „Мацромолецулар цроwдинг анд тхе мандаторy цонденсатион оф ДНА ин бацтериа”. ФЕБС Леттерс. 390 (3): 245. ПМИД 8706869. дои:10.1016/0014-5793(96)00725-9. 

Литература[уреди | уреди извор]

  • Gelbart, W. M., R. Bruinsma, P. A. Pincus, and V. A. Parsegian. 2000. DNA-Inspired Electrostatics. Physics Today 53:38.
  • Strey, H. H., R. Podgornik, D. C. Rau, and V. A. Parsegian. 1998. DNA-DNA interactions. Curr Opin Struct Biol 8:309-313.
  • Schiessel, H. 2003. The physics of chromatin. J. Physics: Cond. Mat. 15:R699-R774.
  • Vijayanathan, V., T. Thomas, and T. J. Thomas. 2002. DNA nanoparticles and development of DNA delivery vehicles for gene therapy. Biochemistry 41:14085-14094.
  • Yoshikawa, K. 2001. Controlling the higher-order structure of giant DNA molecules Advanced Drug Delivery Reviews 52:235-244
  • Hud, N. V., and I. D. Vilfan. 2005. Toroidal DNA condensates: unraveling the fine structure and the role of nucleation in determining size. Annu Rev Biophys Biomol Struct 34:295-318.
  • Yoshikawa, K., and Y. Yoshikawa. 2002. Compaction and condensation of DNA. In Pharmaceutical perspectives of nucleic acid-based therapeutics. R. I. Mahato, and S. W. Kim, editors. Taylor & Francis. 137-163.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kondenzacija_DNK&oldid=27558811”