Kondenzacija DNK

**Kondenzacija DNK** je proces zbijanja DNK molekula *[[in vitro]]* ili *[[in vivo]]*. Mehanistički detalji DNK pakovanja su esencijalni za njeno funkcionisanje u procesu regulacije gena u živim organizmima. Kondenzovanja DNK često ima iznenađujuća svojstva, koja ne proizilaze iz njenih svojstava u razblaženim rastvorima. Kondenzacija DNK *in vitro* služi kao model sistem za mnoge procese fizike, biohemije i biologije. Ovaj proces ima mnoštvo potencijalnih primena u medicini i biotehnologiji.

DNK prečnik je oko 2&nbsp;nm, dok dužina molekula može da bude do nekoliko desetina centimetara u zavisnosti od organizma. Mnoge osobine DNK dvostrukog heliksa doprinose njenoj velikoj čvrstini, uključujući mehaničke osobine šećerno fosfatne osnove, elektrostatičkom odbijanju između fosfata (DNK sadrži u proseku jedno elementarno negativno naelektrisanje na svakih 0.17&nbsp;nm dvostrukog heliksa), interakcije slaganja između baza svakog pojedinačnog lanca, i međulančane interakcije. DNK je jedan od najkrućih prirodnih polimera, mada je ona isto tako jedan od najdužih molekula. To znači da se na većim rastojanjima DNK može smatrati fleksibilnim kanapom, a na kratkoj skali čvrstim štapom. Poput baštenskog creva, neupakovana DNK zauzima mnogo veću zapreminu nego kad je uredno zapakovana. 

Matematički, za neinteragujući fleksibilni lanaca podložan randomnoj difuziji u 3D, rastojanje između krajeva bi imalo razmere kvadratnog korena dužine polimera. Za realne polimere poput DNK to daje samo veoma grubu procenu. Prostor koji je dostupan *in vivo* je mnogo manji od prostora koji bi bio zauzet u slučaju slobodne difuzije u rastvoru. Da bi se rešio problem zapreminskog ograničenja, DNK ima sposobnost pakovanja u odgovarajućim uslovima u rastvoru i uz pomoć jona i drugih molekula. 

Kondenzacija DNK se obično definiše kao „kolapse DNK lanaca u kompaktne, uređene čestice koje sadrže samo jedan ili nekoliko molekula“. Ova definicija se primenjuje u mnogim situacijama in vitro. Ona je takođe bliska definiciji DNK kondenzacije kod bakterija kao „adaptacija relativno koncentrovanog, kompaktnog stanja koje zauzima deo dostupne zapremine“. Kod eukariota, veličina DNK i broj drugih participirajućih učesnika je mnogo veći, i DNK molekuli formiraju milione uređenih nukleoproteinskih čestica,nukleozome, koji su samo prvi od više nivoa DNK pakovanja.

## Reference

## Literatura

* Gelbart, W. M., R. Bruinsma, P. A. Pincus, and V. A. Parsegian. 2000. DNA-Inspired Electrostatics. Physics Today 53:38.
* Strey, H. H., R. Podgornik, D. C. Rau, and V. A. Parsegian. 1998. DNA-DNA interactions. Curr Opin Struct Biol 8:309-313.
* Schiessel, H. 2003. The physics of chromatin. J. Physics: Cond. Mat. 15:R699-R774.
* Vijayanathan, V., T. Thomas, and T. J. Thomas. 2002. DNA nanoparticles and development of DNA delivery vehicles for gene therapy. Biochemistry 41:14085-14094.
* Yoshikawa, K. 2001. Controlling the higher-order structure of giant DNA molecules Advanced Drug Delivery Reviews 52:235-244
* Hud, N. V., and I. D. Vilfan. 2005. Toroidal DNA condensates: unraveling the fine structure and the role of nucleation in determining size. Annu Rev Biophys Biomol Struct 34:295-318.
* Yoshikawa, K., and Y. Yoshikawa. 2002. Compaction and condensation of DNA. In Pharmaceutical perspectives of nucleic acid-based therapeutics. R. I. Mahato, and S. W. Kim, editors. Taylor & Francis. 137-163.
}{refend}}