Mechanikbaukasten DNS: Von gleitenden Nukleosomen zu wirbelnden DNS-Motoren
Prof. Dr. Helmut Schiessel (Instituut-Lorentz for Theoretical Physics, Universiteit Leiden, Niederlande)

Der Vortrag besteht aus zwei Teilen, die sich jeweils verschiedenen theoretischen Aspekten der Dynamik von DNS widmen. Der erste Teil behandelt DNS im Zellkern von Pflanzen und Tieren, wo sie einen Nukleoprotein-Komplex, Chromatin genannt, bildet. Der zweite Teil stellt eine Möglichkeit vor, eine einfache und schnelle Nanomaschine aus DNS zu konstruieren. Beiden Themen ist gemeinsam, dass besondere mechanische Eigenschaften der DNS eine wichtige Rolle spielen, die wiederum aus der unterliegenden Basenpaarsequenz resultieren: intrinsische Krümmung und anisotrope Biegbarkeit. Diese Eigenschaften müssen berücksichtigt werden, wenn man Experimente interpretiert, die das Gleiten von Nukleosomen entlang der DNS messen (Nukleosom: der Komplex aus Proteinzylinder und der darum gewickelten DNS, die Basiseinheit von Chromatin). Das Verständnis der physikalischen Eigenschaften von Nukleosomen erlaubt es, die Frage anzugehen, wie es möglich ist, dass bei der Transkription eines Genes RNS-Polymerase durch Hunderte von Nukleosomen hindurch lesen kann. Die Nanomaschine besteht aus einem DNS-Ring, dessen mechanische Eigenschaften so eingestellt sind, dass er durch periodische Temperaturänderungen angetrieben werden kann.