Statistical mechanics of protein complexed and condensed DNA [Elektronische Ressource] / Igor Kulić

Statistical Mechanics of Protein Complexed andCondensed DNADissertationzur Erlangung des Grades“Doktor der Naturwissenschaften”am Fachbereich Physikder Johannes Gutenberg-Univerit atin MainzIgor Kuli´cgeb. in BelgradMainz, den 24. Mai 2004Datum der Prufung? : 11.11.2004ZusammenfassungIn der vorliegenden Doktorarbeit besch aftigen wir uns mit verschiedenen Themen, diemitderVerpackungundKomplexierungdesDNSMolekuls? durchProteinesowiedurcheingeschr ankte Geometrien zusammenh angen. In diesem Kontext werden Fragen derstatistischen Mechanik und der Dynamik der DNS mit verschiedene Methoden behan-delt.In der ersten H alfte (Kapitel 2) der Arbeit wird zum ersten mal die Einzelmolekul-?Zustandsgleichung (Kraft-Dehnungsrelation) der DNS mit Selbstkontakt (durch Zuhil-fenahme von Pfadintegralmethoden) hergeleitet. Wir zeigen in diesem Zusammen-hang, dass elastische Teilstrukturen wie Schleifen sowie Winkelrandbedingungen beider Molekulv? erankerung (z.B. bei AFM Experimenten) eine starke Renormalisierungder scheinbaren Persistenzl ange induzieren und erkl aren damitatselhafter Befunde beiEinzelmolekulexp? erimenten.In Kapitel 3 wird das thermisch induzierte Wandern des Nukleosoms entlang der DNSuntersucht. Nach eingehender Betrachtung der Experimente und theoretischer Mod-ellierung der m oglichen Mechanismen schliessen wir, dass der ”Korkenziehermechanis-mus” die wahrscheinlichste Ursache fur? diesen biologisch wichtigen Prozess sein muss.