Vědci proměřili síly mezi bázemi v molekule DNA

Genetický materiál, čili molekuly DNA, má za normálních okolností strukturu dvoušroubovice, která připomíná zkroucený provazový žebřík. Tuto strukturu stabilizují různé síly působící v molekule DNA, včetně sil působících mezi bázemi – takzvaných patrových interakcí, které jsou klíčové pro stabilizaci struktury DNA a RNA a také při skládání proteinů. 

Badatelé německé techniky Technische Universität München (TUM) nedávno vůbec poprvé změřili síly, které působí mezi bázemi v rámci jednotlivých párů bází molekuly DNA. Jejich výsledky budou velmi užitečné pro konstruktéry nanostrojků, kteří s oblibou využívají DNA jako stavební materiál.

Watson a Crick před více než 60 lety odhalili strukturu DNA. Na zformování této struktury se význačně podílejí vazby mezi bázemi protilehlých řetězců molekuly DNA. Cytosin (C) se páruje s guaninem (G) a adenin (A) s thyminem (T).

Hendrik Dietz, šéf experimentální biofyziky na TUM , běžně používá DNA jako konstrukční materiál. Proto bylo navýsost v jeho zájmu co nejlépe pochopit strukturu DNA.

Se svým týmem si Dietz připravil experiment, který dokáže změřit síly v hodnotách pikonewtonů. Podle Dietze 1 newton odpovídá váze tabulky čokolády, takže badatelé měřili tisíciny miliardtiny takové síly. Což muselo dát zabrat. K přerušení vazby tvořené patrovou interakcí stačí síly v rozsahu dvou pikonewtonů.

Dietz a spol. rovněž pozorovali, že se tyto vazby mezi bázemi DNA samovolně přerušují a opět se obnovují – přičemž to stihnou za pár milisekund. Konkrétní síla a životnost těchto vazeb pak záleží na tom, jak jsou prostorově uspořádané báze DNA, mezi nimiž je patrová interakce vytvořena.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: