Dynamics of DNA in nucleosomes and plasmids studied by Brownian dynamics [Elektronische Ressource] / presented by Tomasz Wocjan

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and forMathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byDipl.-Phys. Tomasz Wocjanborn in Warsaw, PolandOral examination: December 16th, 2009Dynamics of DNAin Nucleosomes and Plasmidsstudied by Brownian dynamicsReferees:Prof. Dr. J¨org LangowskiProf. Dr. Jeremy C. SmithZusammenfassungDynamik von DNSin Nukleosomen und Plasmidenuntersucht mit Brownscher DynamikIndieserArbeitwurdedieDynamikvonDNSinNukleosomen(DNS-Protein-Komplexe)und Plasmiden (DNS-Ringe), welche die grundlegenden strukturellen Einheiten fu¨r dieOrganisation von DNS in prokaryotischen und eukaryotischen Zellen sind, analysiert.Die Untersuchung von DNS Bewegung auf dieser L¨angenskala ist von Bedeutung fu¨rdas Verst¨andnis der u¨bergeordneten Struktur, welche einen entscheidenden Faktorin der Regulierung von fundamentalen Prozessen, wie z.B. Transkription und Re-plikation, darstellt. Modelle von DNS und Nukleosome sind mit Hilfe von Brown-schen Dynamik Simulationen untersucht worden in Hinblick auf experimentelle Tech-niken wie Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS), die zeitaufgel¨oste Informatio-nen u¨ber die Bewegung von fluorophormarkierter DNS liefert, und dynamische Kraft-¨spektroskopie (DFS), die die konformationellen Anderungen der nukleosomalen DNSunter Anwendung einer externen Kraftmisst.