2013. augusztus 28., szerda

Guiseppe Trükkjei - Az Örökítőanyag Nagyszerű Csomagolása.

Azt, hogy is néz ki a DNS, ma már a legtöbb diák az iskolában megtanulja. Sokan ismerik tehát az örökítőanyag dupla „kötéllétráját”. Ezen duplahélix modellért Francis Crick, James Watson és Maurice Wilkins 1962-ben orvosi Nobel-díjat kaptak.

Peano-görbe két vagy három dimenzióban. A minta az örökítőanyag kanyarulataiból
rajzolódik ki.
Mindeddig azonban tisztázatlan volt, hogyan fér el helytakarékosan, a genomonként csaknem hárommilliárd bázispárt magába foglaló hélix minden egyes sejtben: „Ha a dupla-hélix nem lenne még tovább hajtogatva, minden sejtben kétméteres lenne a genom” – mondja Erez Lieberman-Aiden, az amerikai Harvard Egyetem munkatársa. Kutatócsapata most egy új eljárást alkalmazott a DNS gyűrődéseinek megfejtéséhez. A „Hi-C” analízis eredménye pedig látványos: kusza gombolyag helyett, a DNS egy szabályos mintához közelít: ez a Peano-görbe.

Hasonlóan épül fel, mint az ismertebb Hilbert-görbe – a matematika egyik klasszikusa. Ebben a spirál egy négyzetes felület összes pontjához bármilyen közel kerülhet, és ezzel teljesen kitölti a négyzetet. A DNS-sel kapcsolatban felfedezett Peano-görbe ugyanezt írja le, egy gömbforma esetében. A konstrukciós elvek tehát tökéletesek egy szál, lehető leghelytakarékosabb „becsomagolásához”.

A matematikai szerkezet, a DNS-molekula-láncok egy másik lenyűgöző tulajdonságára is magyarázatot ad: miért nem gabalyodnak – például a telefonzsinóroktól eltérően – soha össze. A Peano-térben ugyanis nem létezik olyan pont, ahol a szálak kereszteznék egymást. Ezáltal a DNS-t minden tetszőleges ponton meg lehet nyitni az információ leolvasásához.

Egy sornyi tekervény után a minta újra- meg újrakezdődik. Matematikusok ezt fraktális szerkezetnek nevezik. A Peano-görbe egy olasz logikusról, Giuseppe Peanóról (1858-1932) kapta a nevét.

0 komment:

Megjegyzés küldése