بررسی نظری برهمکنش های الکترواستاتیک در ساختار نوکلئوزوم

در موجودات یوکاریوتی dna با پروتئین های هسته ای هیستون همراه شده و کروماتین را شکل می دهد. نوکلئوزوم، واحد سازنده ی کروماتین است که هر جفت باز در طول ژنوم تکرار می شود. فرآیندهای ژنتیکی حیاتی نظیر همانندسازی، رونویسی، نوترکیبی، و بیماری هایی نظیر سرطان و عفونت های ویروسی بستگی به دسترسی به محتوای dna کروماتینی دارند و تحت تاثیر ساختار نوکلئوزوم قرار می گیرند. پروتئین های هیستونی در دو گروه کلی: هیستون های هسته هشت تایی و هیستون های ارتباط دهنده هستند. هسته هشت تایی هیستون، اولین مرحله متراکم سازی dna در هسته سلول های یوکاریوتی را تسهیل می کند. چهار نوع برهمکنش در ساختار نوکلئوزوم بین هیستون و dna وجود دارد: ) برهمکنش های الکترواستاتیک ) پیوندهای هیدروژنی ) پیوندهای هیدروژنی با واسطه مولکول های آب ) برهمکنش های هیدروفوب. به عنوان مثال، عرض شیارهای کوچک وابسته به توالی dna است. کم پهنا شدن شیار کوچک منجر به افزایش پتانسیل الکترواستاتیک موضعی میشود و این افزایش پتانسیل برهمکنش اختصاصی dna و پروتئین های هیستونی را سبب می شود. در این پایان نامه، برهمکنش های الکترواستاتیک اختصاصی در چندین ساختار نوکلئوزومی که ساختار کریستالی شده آن ها در بانک داده های پروتئین موجود است مورد بررسی قرار گرفته اند. این بررسی ها بیشتر بر پایه ی مقایسه دو ساختار نوکلئوزومی ncp147 و ncp601l است. بررسی ها نشان می دهند که برهمکنش الکترواستاتیک بین dna و هیستون ها به میزان زیادی به توالی dna نوکلئوزومی وابسته است و توالی dna نقش پیچیده و مهمی در جایگیری نوکلئوزوم بر روی dna ایفا می کند.