Hvilke sekvenser får DNA til at pakkes ud og trække vejret?

Adgang til DNA pakket ind i grundlæggende emballageenheder, kaldet nukleosomer, afhænger af den underliggende sekvens af DNA-byggesten, eller basepar. Ligesom julegaver, nogle nukleosomer er nemmere at pakke ud end andre. Dette er fordi, hvad der gør den dobbelte helix stivere eller blødere, lige eller bøjet - med andre ord, det, der bestemmer dens elasticitet - er den faktiske baseparsekvens. I en ny undersøgelse offentliggjort i EPJ E, Jamie Culkin fra Leiden University, Holland, og kolleger demonstrerer DNA-sekvensens rolle i at gøre det muligt for pakket DNA at åbne sig og lade gener læses og udtrykkes.

Tilbage i 1995, den afdøde biokemiker Jonathan Widom, fra Northwestern University, Illinois, USA, påvist, at nukleosomer 'ånder' i kort tid, da DNA'et delvist pakkes ud af proteincylinderen. Dette skyldes udsving i forbindelse med temperaturændringer. Dette tidligere eksperiment målte ret nøjagtigt den relative tilgængelighed af forskellige dele af DNA-spolen for enzymer, der skærer det DNA.

Følger i hans fodspor, forfatterne udviklede en model, der bruger computersimuleringer og er baseret på deres egen tidligere offentliggjorte grovkornede model af nukleosomet. Det tidligere arbejde angav eksistensen af ​​et andet lag af information i DNA-molekyler, en, der er mekanisk af natur. Derimod i dette studie, ved at bruge nukleosommodellen med sekvensafhængig DNA-elasticitet, forfatterne undersøgte effekten af ​​baseparsekvensen på tilgængeligheden af ​​nukleosomet til genaflæsning. Deres tilgang giver en detaljeret forklaring på, hvordan den underliggende DNA-nanomekanik dikterer nukleosomets fysiske egenskaber.

I øvrigt, modellen kan også bruges til at fortolke nye undersøgelser relateret til genredigeringsteknologien CRISPR, som påføres DNA pakket ind i nukleosomer, og er afhængig af bakterier, der fungerer som et immunsystem, der opdager og ødelægger fremmed DNA.