Sättet på DNA-veckningen avgör till stor del vilka gener som läses ut. John van Noort och hans grupp har kvantifierat hur lätt hoprullade DNA-delar staplas. Detta kostar mindre energi än vad som tidigare antagits. Publicering i Biofysisk tidskrift .

Varje cell innehåller flera meter DNA, som måste lindas för att passa in i en cellkärna som mäter några mikrometer. Även om DNA består av exakt samma sträng av miljarder bokstäver som kodar för proteiner, det finns många olika sorters celler, såsom nervceller, blodkroppar eller fettceller, var och en producerar en specifik kombination av proteiner. Hur vet en nervcell vilka proteiner den behöver? Och hur vet den ens att det är en nervcell? Sättet på DNA-veckningen avgör till stor del vilka gener som läses ut. DNA-spiralen är hårt lindad – och därför dåligt läsbar – på platser med irrelevant kod, men den är snyggt spridd där den användbara koden finns. John van Noort och hans grupp har studerat denna process genom att simulera hur lätt hoprullade DNA-delar - nukleosomer - staplas. Staplade nukleosomer är ännu svårare att läsa ut.

Forskarna tittade på hur mycket energi det kostar att böja DNA mellan två nukleosomer. Eftersom naturen alltid väljer minsta motståndets väg, detta avgör hur vårt DNA viks. Du vinner energi genom att stapla nukleosomer, men om det kostar mer energi att böja DNA:t som förbinder nukleosomerna, det kommer inte att hända. Van Noort utförde så kallade Monte Carlo-simuleringar för tre scenarier där han tog angränsande nukleosomer och antingen staplade dem, eller gjort två högar med udda och jämna nukleosomer, eller helt stänga av deras interaktion. Han provade hundratusentals strukturer och kontrollerade varje gång om deras form var energimässigt mer fördelaktig.

"Vi har exakt kvantifierat hur lätt nukleosomer staplas, " säger Van Noort. "Vi finner att böjning av DNA mellan nukleosomer kostar mindre energi än tidigare antagit, så olika strukturer kommer att bildas än vi trodde." Forskare kan nu använda resultaten för att ge sina idéer om nukleosomveckning med konkreta siffror. Det gör det möjligt för dem att bättre förstå hur en cell reglerar sina geners aktivitet genom att vika upp DNA. Van Noort:" Om vi ​​i slutändan förstår i detalj hur de lyckas göra detta, vi kunde också känna igen var saker går fel i verkliga livet. Eftersom DNA-veckning är en så grundläggande process, det finns många medicinska tillstånd där detta spelar en roll."