29/03/2010

Немецкие ученые выяснили влияние молекулярных сил на форму ДНК

22 марта 2010 года отраслевой портал bionity.com сообщил о том, что ученые из Мюнхенского университета (Германия) выяснили соотношение сил, влияющих на пространственную форму ДНК, и то, какие собственно, формы возникают.

В основе современной биотехнологии лежит произвольное манипулирование структурами в нанометровом диапазоне, к которым относится и молекула ДНК, говорится в сообщении. Она может принимать линейные или кольцеобразные формы, служащие элементами для построения более сложных структур. Форма молекулы определяется взаимодействием различных физических сил.

Однако для создания тех или иных структур нужно научиться целенаправленно манипулировать этими элементами. Для этого необходимо понимание тех сил, которые сообщают ту или иную форму структурным элементам, в данном случае – молекуле ДНК. Ученые выяснили, что энтропийная сила создает сильно искривленную структуру наподобие клубка, преодолевая сопротивление изгибу. Важную роль играет и стерическое вытеснение одиночных сегментов полимерной молекулы.

Для того чтобы выяснить соотношение отдельных молекулярных сил, немецкие исследователи в связке с коллегами из Политехнической школы Лозанны (Швейцария) изучали размеры и форму двухмерных полугибких полимерных колец ДНК. Ученые в экспериментах варьировали длину молекулы, изменяя таким образом влияние эластических и энтропийных сил. Была теоретически оценена роль стерического вытеснения.

Было выяснено, что при низкой жесткости доминирующие энтропийные силы приводят к образованию сигароподобных клубков. В то же время высокая жесткость, напротив, формирует полимерную молекулу в виде вытянутого эллипса. В результате было получено количественное описание колец ДНК, благодаря чему стало возможным перевести свойства молекулы – такие, как жесткость и диаметр ДНК, в параметры структурного элемента – форму и размер полимерного кольца. Авторы исследования уверены, что эти данные окажутся полезными для развития биотехнологий, говорится в сообщении.

Версия для распечатки