Новости химической науки > Как спирализуются молекулы ДНК?

Исследователи из США заявляют, что информация о том, как сворачиваются молекулы ДНК, является первым шагом на пути к пониманию поведения этих биологических макромолекул.

Поверхность потенциальной энергии спирализации нуклеиновой кислоты показывает наиболее вероятный путь образования шпильки. (Рисунок из Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b804675c)

Исследователи из Калтех (Caltech) в Пасадене разработали компьютерную модель, позволяющую определить, как молекулы ДНК и РНК спирализуются с образованием так называемых шпилек – петлей нуклеиновых кислот, образующихся при взаимодействии различных фрагментов одной цепи. Нобелевский лауреат Ахмед Зевайл (Ahmed Zewail) отмечает, что слежение за этим процессом позволит приблизиться к пониманию поведения макромолекул ДНК.

Образование шпилек обычно рассматривается как двухстадийный процесс, включающий в себя разворачивание и сворачивание цепи. Однако последние эксперименты Зевайла, связанные с изменением в поглощении УФ излучения в результате разворачивания шпильки, инициируемой скачкообразным подъемом температуры, позволяют говорить о многостадийном характере этого процесса. Для выяснения всех обстоятельств процесса Зевайл разработал компьютерную модель определения строения интермедиатов спирализации ДНК с помощью изучения поверхности потенциальной энергии процесса.

Модель Зевайла успешно предсказывает то, как процесс сшивки ДНК водородными связями зависит от строения шпильки, включая стадии начала спирализации на дуге или свободных концах шпильки. Зевайл отмечает, что к удивлению исследователей хорошей предсказательной способностью обладала уже простая двухкоординатная модель и планирует работать над изучением более сложных систем.

Источник: Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b804675

метки статьи: #биохимия, #квантовая химия, #физическая химия, #химия полимеров