%0 Generic
%A Aumann, Frank
%D 2006
%F heidok:7036
%K Persistenzlänge , Streckmodul , Gay-Berne Potential , 30-nm-Fiber , Histon-Tailspersistence length , stretch modulus , Gay-Berne potential , 30 nm fiber , histone tails
%R 10.11588/heidok.00007036
%T In silicio Streckung und Kompaktierung von Chromatin
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/7036/
%X In dieser Arbeit wird die Streckung und Kompaktierung einzelner 30-nm-Chromatinfibern mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen untersucht. Die DNS wird als flexible Polymerkette mit einer Debye-Hückel-Elektrostatik approximiert und basiert auf dem „Zwei-Winkel-Modell“. Nukleosomen werden durch oblate Ellipsoide repräsentiert, die bei physiologischer Salzkonzentration über ein attraktives Gay-Berne-Potential wechselwirken.     Die Strecksimulationen von 100 Nukleosomen langen Fibern zeigen, dass ein Anstieg des Torsionswinkels bzw. ein Abfall der Repeatlänge, des Öffnungswinkels oder vorhandene Linker-Histone zu steiferen Fibern führen. Persistenzlängen und Streckmodule stimmen mit experimentellen Daten überein. Schließlich demonstriere ich, dass die Chromatinfiber wesentlich widerstandsfähiger gegenüber der Dehnung als gegenüber der Biegung ist. Die Entfaltung der Chromatinfiber bei niedrigen Salzkonzentrationen wird durch ein neues Potential, welches die salzabhängige Extension der Histon-Tails berücksichtigt, reproduziert und somit der „Tail-Bridging“-Effekt bestätigt. Hohe Salzkonzentrationen führen zu flexibleren Fibern; Linker-Histone bewirken eine höhere Kompaktierung. Ein Phasenübergang zu einem 10-nm-Filament wurde nicht beobachtet. Schließlich demonstrieren meine Simulationen, übereinstimmend mit experimentellen Daten, dass Repeatlängen mit einer Periode von ca. 10 bp quantisiert sind.  Neben 1- und 2-Startstrukturen, finde ich Hinweise auf 3-Startstrukturen, die zwar im geometrischen Modell, allerdings noch nicht experimentell beobachtet wurden. Abschließend zeige ich, dass größere Abstände der Anknüpfungspunkte der Linker-DNS zu offeneren, flexibleren Strukturen führen.