مطالعه ترمیم dna با استفاده از شبیه سازیهای دینامیک مولکولی

موضوع این پروژه بررسی آسیب dna و ترمیم آن می باشد. ژنوم آدمی دائماً با عوامل آسیب دهنده dna که منشا داخل سلولی و/یا محیطی دارند، در خطر است. آسیب dna که از طریق گونه های اکسیژن فعال، پرتوهای یونیزه کننده، رادیکال آزاد و یا مواد شیمیایی خاص به وجود می آید، به عنوان عامل فرایند پیری و تشکیل سلول های سرطانی شناخته شده است. همچنین تاکنون تکنیک های فراوانی به وجود آمده که با آسیب رساندن به dna، بتوان برخی از بیماری ها از جمله سرطان را درمان کرد. آسیب 8-اکسوگوانین با دو آنزیم به نام های hogg1 و fpg و از طریق مکانیزم ترمیمی حذف باز، برداشت می شود. اگرچه مطالعات بسیاری در زمینه چگونگی کارکرد موثر این دو آنزیم انجام گرفته، اما سوالات بسیاری از جمله چگونگی شناسایی 8-اکسوگوانین، ناشناخته باقی مانده اند. در این پروژه dnaای حاوی دو 8-اکسوگوانین با نسخه سالم آن از لحاظ ساختاری مقایسه شد. بدین ترتیب مقادیر زوایای پیچشی و پارامترهای مارپیچی این دو dna گزارش شد. با مقایسه این مقادیر برای دو dna، نتیجه گرفتیم که در نسخه معیوب خمشی جزئی، به سمت شیار بزرگ به وجود آمده است. جالب آنکه، آنزیم hogg1 نیزرشته dna را به سمت شیار اصلی خمیده می کند. شیار کوچک در نسخه معیوب پهن تر بوده، و بنابراین راحت تر می تواند با پروتئین ها برهمکنش کند. همچنین با استفاده از نمودار rdf، تغییرات رفتار مولکول های آب اطراف اتم هایی خاص بررسی شدند. با استفاده از توابع توزیع rdf، مشاهده شد که اولین لایه آبپوشی برای اتم n7 از 8-اکسوگوانین، عمیق تر شده است. بنابراین، برهمکنش آب نیز با این قسمت بیشتر بوده و می تواند به اتصال پروتئین به آسیب کمک کند.