Antonio Šiber objavio je članak u časopisu Scientific Reports o strukturi i geometriji molekula DNA unutar virusa. Njegov model osim ranije predloženih načina pakiranja DNA predviđa i neke nove konformacije što je od važnosti za razumijevanje fizike DNA kondenzacije u geometrijskom ograničenju kao i za razjašnjenje funkcioniranja virusa.

 

Shapes of minimal-energy DNA ropes condensed in confinement

Antonio Šiber

Scientific Reports 6, 29012 (2016).

doi: 10.1038/srep29012

 

Oblici proteinskih omotača virusa danas se mogu odrediti s atomskom preciznošću, odn. rezolucijom od oko 0.3 nanometra. No, mnogo je manje poznato kakva je struktura i geometrija molekule DNA unutar virusa. To je djelomično posljedica toga što DNA vrlo vjerojatno nema ikozaedarsku simetriju proteinskog omotača pa usrednjenja eksperimentalnih podataka s obzirom na pretpostavljenu simetriju ikozaedra vode do usrednjavanja DNA signala. Stoga su teorijski prijedlozi iznimno važni i za određivanje strukture pakirane DNA, a i za razjašnjenje funkcioniranja virusa.

 

 

U radu nedavno objavljenom u časopisu Scientific Reports naš kolega Antonio Šiber opisao je oblike duge DNA molekule kondenzirane u virusu kao konformacije koje optimiziraju slobodnu energiju formuliranu kao kompeticiju elastične energije DNA molekule i površinske energije DNA usnopljene (kondenzirane) u “uže” zbog samo-privlačnog međudjelovanja. Konformacije koje njegov model predviđa ovise o obliku fizičkog ograničenja (tj. obliku virusnog proteinskog omotača), ukupnoj količini pakirane DNA, ali i o relativnim doprinosima elastične i površinske energije. Neke od konformacija koje su pronađene nisu bile poznate otprije, no mnoge su prethodno predložene DNA konformacije otkrivene kao rješenja modela. Premda su neke od tih konformacija smatrane kontradiktornim, rezultati pokazuju da nisu te da postoje mnogi oblici DNA, a da onaj koji se realizira u konkretnom virusu ovisi o geometriji virusnog omotača i naravi kondenzirajućeg medija.