 |
|
|
|
|
|
 |
 |
Neues aus der Welt der Wissenschaft |
|
|
|
|
|
|
Eine Streckbank für das DNA-Knäuel |
|
| | | Im Zellkern ist von der Doppelhelix der DNA wenig zu sehen: Zusammengeknäult liegt sie auf engstem Raum. Mit einer neuen Methode kann das Erbmolekül nun gestreckt und besser zugänglich gemacht werden. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Laut Experimentalphysikerin Marion Hochrein von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) und Kollegen verlieren die Nukleinsäuremoleküle ihre Knäuelstruktur, wenn sie auf bestimmte Membranen mit Oberflächen mit periodisch angeordneten, parallelen Gräben aufgebracht werden.
|
|
Die Studie "DNA Localization and Coil Stretching on Periodically Micro-structured Lipid Membranes" ist in den "Physical Review Letters" (25.1.06; DOI: 10.1103/PhysRevLett.96.038103) erschienen. |
|
|
 Abstract der Studie |
|
|
|
|
|
|
Verschiedene Anwendungsbereiche |
|
| |
"Die Ausrichtung der langen DNA ist für viele biotechnologische Anwendungen, etwa das optische Sequenzieren, eine Notwendigkeit", berichtet Hochrein. "Zum anderen ist die ausgestreckte DNA für die Polymerphysik interessant, die das Verhalten des DNA-Moleküls analysiert."
Vor allem wenn die Interaktion von DNA mit anderen Biomolekülen untersucht werden soll, muss das Molekül ausgestreckt werden, um überhaupt zugänglich zu sein.
|
|
|
|
|
|
Membranen aus Lipiden |
|
| |
Hochrein und ihre Kollegen nutzten dafür Membranen aus Lipiden, also wasserunlöslichen Molekülen, zu denen unter anderem Fette und Fettsäuren gehören.
Die Membranen dürfen keine glatte Oberfläche zeigen, sondern müssen lang gestreckte regelmäßige "Furchen" und Erhebungen bilden.
|
|
|
|
|
|
Unterschiedliche Ladungen |
|
| |
In eine "Ecke" dieser Vertiefungen nun legen sich die aufgewickelten DNA-Fäden, strecken sich aus und sind aufgrund der regelmäßigen Anordnung der Furchen, in denen sie sich befinden, dann auch gleichmäßig ausgerichtet.
Diese Wirkung ist auf die Ladungen der DNA und der Membran zurückzuführen. Die DNA ist ein großes, negativ geladenes Biomolekül. Der konkav gekrümmte Bereich der Furchen, an den die DNA anliegt, erlaubt besonders viel Kontakt zwischen den negativ geladenen DNA-Molekülen und den positiv geladenen Lipiden.
Das könnte auch erklären, warum sich die DNA-Moleküle in den am stärksten gekrümmten Bereichen der Vertiefungen und nicht etwa auf den benachbarten Erhebungen ausrichten.
|
|
|
|
|
|
Bessere DNA-Kontrolle |
|
| |
Die bis dahin eingesetzten Methoden zur Ausrichtung von DNA waren sehr viel komplizierter in der Anwendung.
"Unser Ansatz dagegen bietet ganz andere Möglichkeiten, die Form von DNA zu kontrollieren", so Hochrein. "Es können jetzt nämlich sehr einfach große DNA-Mengen auf die entsprechenden Membranen aufgebracht werden, wo sie sich dann ausrichten und ausstrecken."
[science.ORF.at/IDW, 30.1.06]
|
|
|
01.01.2010 |
