مدل سازی نظری به هم پیوستن و جدا شدن پروتئین های هیستون در نوکلئوزوم

سلول های یوکاریوتی به کمک پروتئین های هیستون بسته بندی شده و تشکیل نوکلئوزوم می دهند. نوکلئوزوم ها طی مراحل دیگری از بسته بندی در ساختاری به اسم کروماتین در درون هسته ی سلول جا داده می شوند. بنابراین ذره ی مرکزی نوکلئوزوم (ncp) زیر واحد تشکیل دهنده ی اولیه کروموزوم است. پروتئین های هشت تایی هیستون قسمت مرکزی نوکلئوزوم را تشکیل می دهند که از چهار جفت پروتئین h2b،h2a ، h4وh3 تشکیل شده است. dna با طول ??? جفت باز حدود ?/?? دور، حول این هشت تایی می پیچد. نتایج حاصل از پراش اشعه ی ایکس از بلورهای نوکلئوزومی، نشان می دهد که dna و پروتئین های هیستون در ?? نقطه با هم برهمکنش دارند (نقطه ی اتصال). در این پایان نامه، انرژی کشسانی dna به طول ??? جفت باز را با در نظر گرفتن ?? نقطه اتصال dna و هیستون، حساب کرده و جایگیری نوکلئوزومی را بر روی توالی های مختلف با طول های متفاوت را بررسی می کنیم. نشان می دهیم انرژی سیستم برای توالی های مختلف، متفاوت است. می توان مسیرهایی برای پیچش dna حول هسته ی هیستونی و تشکیل ذره ی مرکزی نوکلئوزومی متصور شد. در این پایان نامه با پیشنهاد یک مدل، نرخ وقوع اتفاق های مختلف در مسأله را به دست می آوریم. در ادامه تأثیر توالی dna در تشکیل نوکلئوزوم را نیز بررسی می کنیم. روش کار ما چنین است که پس از پیشنهاد مدل کشسانی برای تغییر شکل dna انرژی حالت های میانی بسته بندی dna در نوکلئوزوم را برآورد کرده و به کمک شبیه سازی مونته کارلو و با استفاده از الگوریتم گیلسپی، نرخ گذار بین حالت های مختلف سیستم را به دست می آوریم. چنین مطالعه ای می تواند به بررسی پویایی سیستم هیستون- dna کمک شایانی کند و دانش ما درباره ی جایگیری نوکلئوزوم در ژن را افزایش دهد.