Презентация на тему "Структурные свойства ДНК"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Структурные свойства ДНК

  Дмитрий Нечипуренко МГУ им. М.В. Ломоносова, Физичекий факультет, Кафедра биофизики

• 
  Слайд 2

  Литература

  Альбертс Б.И «Молекулярная биология клетки» Франк-Каменецкий М.Д. «Век ДНК» Шрёдингер Э. «Что такое жизнь?» Марков А. «Рождение сложности»

• 
  Слайд 3

  Немного истории..

  Н. Бор 1932г , «Свет и жизнь» М. Дельбрюк Н.В. Тимофеев-Ресовский Н. Кольцов Э. Шредингер (1944 год) Д. Уотсон и Ф. Крик Г. Гамов

• 
  Слайд 4
  
• 
  Слайд 5

  Обладает ли ДНК необычными физическими свойствами?

  Проводимость.. ?

• 
  Слайд 6
  

  Проводимость.. ? Оптические свойства

• 
  Слайд 7
  

  Проводимость.. ? Оптические свойства Термодинамические свойства Механические свойства

• 
  Слайд 8

  Плавление ДНК

• 
  Слайд 9

  3’

  5’ Первичная структура ДНК

• 
  Слайд 10

  A B Z

  Вторичные структуры нуклеиновых кислот

• 
  Слайд 11

  Конформации нуклеотидов

  Пара оснований

• 
  Слайд 12
  

  Пара оснований Динуклеотиды

• 
  Слайд 13
  

  Естественные координаты сахарофосфатного остова

• 
  Слайд 14

  Классификация белков человека

• 
  Слайд 15

  Регуляция экспрессии генов

  Прямое и непрямое узнавание

• 
  Слайд 16

  Непрямое узнавание

  Зависимость локальных механических свойств ДНК от последовательности нуклеотидов играет важную роль в ДНК-белковом узнавании

• 
  Слайд 17

  Многообразие типов взаимодействия

• 
  Слайд 18

  Конформационный фактор узнавания

• 
  Слайд 19

  Стабилизация полипептидной петли при уменьшении толщины узкой бороздки

• 
  Слайд 20

  Расщепление ДНК OH радикалами

  Эффективность расщепления зависит от толщины узкой бороздки ДНК

• 
  Слайд 21

  Гибкость ДНК и ее зависимость от последовательности нуклеотидов

• 
  Слайд 22

  DNAse Iи DNA

  Как измерить локальную гибкость?

• 
  Слайд 23
  
• 
  Слайд 24
  

  1. Гибкость триплетов ДНК может отличаться в несколько раз 2. Существуют триплеты с близкими значениями гибкости, но различным нуклеотидным составом

• 
  Слайд 25

  Вырожденность структурного кода

  Сайты ДНК, имеющие разные нуклеотидные последовательности, могут обладать схожими структурными свойствами – гибкостью, конформацией и подвижностью Поэтому, сайты связывания с одним и тем же регуляторным белком могут обладать большой вариабельностью нуклеотидной последовательности – что усложняет задачу картирования функциональных участков ДНК .

• 
  Слайд 26
  

  Сайты ДНК, имеющие разные нуклеотидные последовательности, могут обладать схожими структурными свойствами – гибкостью, конформацией и подвижностью Поэтому, сайты связывания с одним и тем же регуляторным белком могут обладать большой вариабельностью нуклеотидной последовательности – что усложняет задачу картирования функциональных участков ДНК .

• 
  Слайд 27

  Профили гибкости ДНК человека

• 
  Слайд 28
  

  Сегодня существует множество структурных параметров ДНК, которые используются в программах автоматической аннотации геномов Структурные коды остаются довольно грубыми, так как используют ди-, три- и тетрануклеотидную параметризацию

• 
  Слайд 29

  Изучение механики отдельных молекул ДНК

• 
  Слайд 30

  Динамика растяжения ДНК

• 
  Слайд 31

  B -S переход в ДНК

• 
  Слайд 32

  Связь растяжения с закрученностью

• 
  Слайд 33
  
• 
  Слайд 34
  

  ДНК является молекулой с ярко выраженными нелинейными свойствами Играет ли это какую-то биологическую роль?

• 
  Слайд 35

  Спасибо за внимание!

• 
  Слайд 36

  Уравнение Ярзинского

• 
  Слайд 37

  Эксперимент Бустаманте

• 
  Слайд 38

  Кривые растяжения РНК

• 
  Слайд 39

  Сравнение эксперимента с теорией

• 
  Слайд 40

  Сходимость результатов вычислений к равновесному значению

• 
  Слайд 41

  Механохимия ферментативного гидролиза ДНК

• 
  Слайд 42
  
• 
  Слайд 43
  
• 
  Слайд 44
  
• 
  Слайд 45

  Основные свойства расщепления ДНК ультразвуком

  Использование методики гелевого электрофореза позволило выявить специфичность расщепления фрагментов ДНК к последовательности нуклеотидных пар 16 мин 16 мин 16 мин 2мин 2мин 2мин 4мин 4мин 4мин 8мин 8мин 8мин глиц глиц глиц

• 
  Слайд 46

  Анализ контекстной специфичности расщепления фрагментов ДНК

• 
  Слайд 47

  Относительные частоты расщепления16 динуклеотидов

• 
  Слайд 48

  Относительные частоты расщеплениятетрануклеотидов

• 
  Слайд 49
  

  Характерные особенности наблюдаемого расщепления ДНК ультразвуком Уменьшение уровня расщепления на концах фрагмента. Увеличение частоты расщепления при увеличении длины облучаемых фрагментов Увеличение общего уровня расщепления при увеличении вязкости раствора. При понижении температуры раствора расщепление усиливается. Добавление скевенджеров свободных радикалов не оказывает влияния на наблюдаемые картины расщепления ДНК.

• 
  Слайд 50
  

  Ультразвуковое расщепление как механохимическая реакция

• 
  Слайд 51
  

  Моделирование динамики кавитационного пузырька

• 
  Слайд 52
  

  Моделирование динамики фрагмента ДНК вблизи кавитационного пузырька Fc = 6∙π∙μ∙r∙Vo

• 
  Слайд 53
  

  Энергетические и силовые профили деформации модельной системы

• 
  Слайд 54
  

  Сравнение результатов моделирования с экспериментальными профилями расщепления ДНК

• 
  Слайд 55
  

  Подходы к интерпретации контекстной специфичности расщепления ДНК ультразвуком

• 
  Слайд 56
  

  Уникальность дезоксирибозы цитозина:конформационные переходы типаС2* эндо С3* эндо

• 
  Слайд 57
  

  Анализ доступности для растворителя различных конформаций дезоксирибозы

• 
  Слайд 58
  

  Применения данных ультразвукового расщепления для анализа функциональных последовательностей в геномах Данные по расщеплению тетрануклеотидов

• 
  Слайд 59

  Усреднение ультразвуковых профилей расщепления 648 промоторов

• 
  Слайд 60

  Эффекты тетрануклеотидного приближения

  Sn =

• 
  Слайд 61

  Ультразвуковое расщепление ДНК λ - фага

• 
  Слайд 62

  Спящая красавица

• 
  Слайд 63

  Схема экспериментальной установки

• 
  Слайд 64

  Моделирование растяжения фрагмента ДНК

• 
  Слайд 65

  Экспериментальные данные по растяжению единичных молекул ДНК

• 
  Слайд 66

  Образование микроструи

• 
  Слайд 67

  Описание геометрии расположения пар оснований