ბაქტერიოფაგის გენომის შეფუთვისა და ინექციის ფიზიკა, ოსმოსის როლი ინექციის პროცესში

ავტორი: ცოტნე დვალი
საკვანძო სიტყვები: ბაქტერიოფაგები, გენომის ინექცია, გენომის შეფუთვა, ბიოფიზიკა
ანოტაცია:

ბაქტერიოფაგების სტრუქტურულ-ფუნქციური ანალიზი საშუალებას იძლევა ბიოსისტემებში ენერგიის გარდაქმნა-შენახვის პროცესი ფუნდამენტურ დონეზე იქნას აღწერილი. ნაშრომის დანიშნულება არსებული ექსპერიმენტული და თეროიული მოდელების სინთეზთან ერთად, ბაქტერიოფაგთა როგორც ბიოსისტემების კონკრეტული მოდულის, პოსტ-ექსპრესიული გარდაქმნების ანალიზია. ძირითად საკითხს ინექციის პროცესი წარმოადგენს, შეფუთვის პროცესში შენახული ენერგიის მიმართ, რომელიც ნაშრომში შესწორებული 50-100 პნ დიაპაზონშია განხილული. ანალიზში გამოყენებული მოდელების უმეტესობა დაფუძვნებულია ექსპერიმენტებზე სიმულირებულ გარემში, ისევე როგორც თეორეტიკულ გამოთვლებზე სხვადასხვა სიმულაციებიდან, მოიცავს კო-ღერძული და თოროიდული ორგანიზაციას. სიმულირებული გარემოს ექსპერიმენებიდან მიღებული შედეგები შედარებულია in vivo ექსპერიმენტებსა და მიღებულ შედეგებზე დაფუძნებულ მოდელებთან. აღწერილი ბაქტერიოფაგების უმეტესობა მსგავსი ( ოცწახნაგა, სფერული, ცმირედ წაგრძელებული ) ტიპისაა, რაც ანალიზის პირველ ეტაპზე გამოვლენილი რთული მრავალფეროვნებით აიხსნება, ძირითადი მახასიათებელი ფუნდამენტური მექანიზმების მიუხედავად, სტრუქტურული ვარიაციებით წარმოქმნილი გადახრები დინამიკაში, მნიშვნელოვან სხვაობებს აწარმოებს გამარტივებული მოდელებისთვისაც. ბიოსისტემა აღიწერება თავისუფალი ენერგიის ცვლილებით როგორც ორ განყოფილებიანი ასევე სამ განყოფილებიანი მოდელით. ომსოსური და ჰიდროსტატიკური წნევებით წარმოქმნილი გრადიენტი გარემოებს შორის განხილილია როგორც შეფუთვის პროცესში შენახული/გარდაქმნილი ენერგიით ინდუცირებულ პორცესად. შედარებულია რადმოენიმე ბაქტერიოფაგის გენომის ინექციისა და შეფუთვის ძალები, გარემო პირობებთან მიმართებაში. ერთერთი გამალითს epsiolon15 ბაქტერიოფაგის შეფუთვის ძალის ~110პნ-იდან, ფაგის გენომის სიგრძის ფუქნციის სახით, ოსმოსური წნევის წვლილის 64%-იანი კონტრასტია.