სტრუქტურირებული წყალი და ბაქტრიოფაგების გენომი

ავტორი: ცოტნე დვალი
საკვანძო სიტყვები: დნმ, ოჯ-დნმ, დნმ-წყალი-პროტეინი, სტრუქტურირებული წყალი, ბმული წყალი, ბიოფიზიკა, ბაქტერიოფაგები
ანოტაცია:

წყლის მნიშვნელობა მაკრო მოლეკულებისა და ზოგადად ბიოსისტემების ფუნქციონირებისთვის უკვე დიდი ხანია ცნობილია. სტრუქტურათა და ფუნქციათა იერარქიის მიხედვით წყლის დანიშნულების განსაზღვრა კონკრეტული მოლეკულების აქტივობასა და კონფორმაციულ თუ გარდაქმნით ციკლებში საკმაოდ რთულია. ფუნდამენტური პროცესებისა და ყველა, სისტემის განმსაზღვრელი ეფექსტის გათვალისწინებისთვის ერთგვარი რუკის შექმნაა საჭირო, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია, ბიოფიზიკური პროცესების გამოსახვა ერთიან მოდელში, რომელიც თავს უყრის თითოეული კომპონენის სტრუქტურულ და ფუნქციურ დატვირთვას, მათ მახასიათებლებს სისტემაში და სისტემის გარეთ, ყველა გარდაქმნისა და მოდიფიკაციის პროცესის როლს და დანიშნულებას ბიოსისტემისთვის. წყლის მოლეკულების ურთიერთქმედება გენომთან ( ოჯ-დნმ-თან ) განსაზღვრავს მის ფორმას/სტრუქტურას, რაც გარკვეულწილად გარემოს კომპოზიციით არის ინდუცირებული. სემინარში მიმოხილული კველევებისა და სისტემის მოდელების მიხედვით წამოყენებული კითხვები, რამოდენიმე კომბინირებული, გაერთიანებული თეორიისა და ანალიზის პრინციპით არის ინტერპრეტირებული, სტრუქტურულ-ფუნქციური იერარქიის სქემის გამოსახატავად. სხვადასხვა წყაროების მიმოხილვა და მოდელების საფუძველზე გაკეთებული დასკვნები. კერძოდ, დნმ-ის ორი კომპლემენტური ნუკლეოტიდური წყვილის ჰიდრატაციიული ეფექტებით წარმოქმინი სტრუქტურული განსხვავების დანიშნულება/როლი თავად სისტემისთვის რამოდენიმე გასხნვავებული ფორმით არის გამოსახული. ბიოსისტემის თერმოდინამიული ანალიზით გამოვლენილი ენთალპიურ-ენტროპიული დამოკიდებულებები, ისევე როგორც ლოკალური სითბოტევადობის ზრდა დისოციაცია/ფორმირების პროცესებში ასოცირებულია გარემოს ცვლილებასთან ( გარდაქმნით ფაზებში | სითბოტევადობის ნამატი დნმ-ში და პროტეინებში მნიშვნელოვნად განსხვავებულია- ყოველ გრამზე -( 0.15 კჟ/K მოლ-ფწ ) 0.18 ჯ/K გ. რაც თავისთავად ბევრად დაბალია გლობ. პროტეინის ტევადობის ნამატზე 0.5 -0.7 ჯ/K გ) ). მნიშვნელოვანია მაინდუცირებელი პროცესების იერარქიის დაკავშირება სტრუქტურულ მახასიათებლებთან. წყლის როლი სხვადასხვა ერთეულების ფორმირებასა და ენერგეტიკული გარდაქმნების პროცესებში. ბაქტერიოფაგების დნმ-ის შეფუთვის მექანიზმისა და თავად დნმ-ის სტრუქტურის მოდელების ანალიზი, რამდოენიმე კვლევას აერთიანებს. ცნობილი დუპლექსის კოჭის მოდელის ანალიზი, რამდოენიმე გამარტივებული ( დაყვანილი ) მოდელის სიმულაციასა და კრიომიკროსკოპიული კვლევების საფუძველზე გაკეთებული დასკვნების კრიტიკას წარმოადგენს. შეფუთვის მექანიზმის ენერგეტიკისა და მაინდუცირებელი პროცესების გაერთიანება გამარტივებული მოდელისთვის. წყლის მოლეკულების მახასიათებლებით განსაზღვრული ეფექტებისა და პროცესების ანალიზი, კერძოდ კი დაკვირვებები პროტეინის და დნმ-ის ცალკეული ურთიერთქმედებები წყალთან, განსაზღრულ განზომილებრივ და ენერგეტიკულ ( თერმოდინამიკულ ) ჩარჩოებში, დასკვნების გამოტანის საშუალებას იძლევა სტრუქტურირებული წყლის კონკრეტული ფუნქციების შესახებ.