Warum hat die DNA genau 10 Basenpaare per turn.
Dieses Problem kann wohl geometrisch geloest werden, aber wie genau ?
Man weiss: Helixdurchmesser = 2 nm
Vollstaendige turn der Helix nach 34 nm.
?
Waere nett wenn jemand eine genaue Antwort haette.
Danke!
Warum hat die DNA genau 10 Basenpaare per
turn.
Dieses Problem kann wohl geometrisch
geloest werden, aber wie genau ?
Man weiss: Helixdurchmesser = 2 nm
Vollstaendige turn der Helix nach 34 nm.
Das sind 34 Angstroem (10 hoch minus 10 m); 1 nm entspricht 10 A! Der Abstand zwischen 2 Basen betraegt 3.4 A, der Radius der um eine zentral gedachte „Stange“ gewickelten Doppelhelix betraegt 10 A (also ca. 2 nm).
Du musst aber auch noch die Ladungen der einzelnen Basen beruecksichtigen. Die Basen sind mit Wasserstoffbruecken aneinander gekoppelt und nehmen auch aufgrund ihrer Ringstruckturen und des Phosphatrueckrades immer die guenstigste Lage ein. Innerhalb des DNA- olekuehls also ziehmlich flach. Mehr kannst Du nicht reinquetschen, kein Platz da (Abstossung), weniger auch nicht, da wirds dann instabil.
Hilft Dir nicht viel, oder? Leider bin ich kein Mathe-freak, vielleicht kanns ja noch jemand anderes. Ansonsten ist dieser Zustand der biologisch guenstigste fuer die DNA, auch wenn andere vorkommen koennen (meist jedoch nicht von Dauer).
Gruss, Iris
Waere nett wenn jemand eine genaue
Antwort haette.
Danke!
Eine rein geometrische Lösung für das Problem gibt es nicht (höchstens eine Näherungslösung unter Zuhilfenahme gaaanz vieler Annahmen). Moleküle nehmen - so nimmt man an - (fast) immer die energetisch günstigste Konformation ein. D.h. zum einen, daß das Molekül nicht in der Lage ist, durch einen Wechsel in eine andere Konformation Arbeit zu verrichten und zum anderen, daß man dem Molekül Energie zuführen muß, um seine Konformation zu ändern.
Welches die energetisch günstigste Konformation ist, hängt von ganz vielen Faktoren ab: elektrostatischen, hybrophilen, hydrophoben und van-der-Wals Wechselwirkungen innerhalb des Moleküls und zwischen Molekül und Lösungsmittel. Und natürlich von der Geometrie.
In der DNA ist das alles sehr komplex. Das Rückgrad kann sich nicht beliebig verbiegen (Sterik), außerdem wollen die negativ geladenen Phosphate einen möglichst großen Abstand zueinander einnehmen (Elektrostatik). Das Stacking der Basen ist natürlich von deren Dicke abhängig. Daß sie aneinander „kleben“ ist durch die hydrophoben WW der aromatischen Ringe bedingt. Die H-Brücken zum Komplement beginden außerdem noch einen Twist. Die Angabe für bp/turn sind auch nur Mittelwerte, sie hängt auch von der Sequenz ab.
Gruß Jo
Danke fuer die Antwort!!
anna
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