Dependence of DNA persistence length on ionic conditions

Abstract

DNA functioning requires both compaction for packaging into chromatin or virus particles and accessibility for looping to control gene expression. The persistence length (P), closely related to the bending rigidity of double-stranded DNA, is highly relevant to these processes. In spite of numerous experimental and theoretical studies, a general agreement on the dependence of DNA persistence length on salt concentration has not been established and clear understanding about the fundamental forces responsible for DNA stiffness is still lacking. Here we describe a dependence of P vs Na⁺ concentration based on several studies and discuss the impact of different factors, including DNA G- and A-tracts, on DNA persistence length.

Функціонування ДНК включає як значне стиснення при утворенні хроматину або пакуванні у вірусні частинки, так і утворення петель при контролі генної експресії. Персистентна довжина (Р), що характеризує жорсткість дволанцюгової ДНК на вигинання, має безпосереднє відношення до цих процесів. Незважаючи на численні експериментальні та теоретичні дослідження персистентної довжини, загальна думка про характер її залежності від концентрації солі нині так і не визріла – немає чіткого розуміння природи фундаментальних сил, які обумовлюють жорсткість ДНК. В даному короткому огляді ми наводимо на основі літературних даних узагальнену залежність персистентної довжини ДНК від концентрації солі і обговорюємо вплив на неї різних факторів. Зокрема, ми обговорюємо структурні особливості G- та А-трактів ДНК.

Функционирование ДНК включает как значительное сжатие при образовании хроматина или упаковке в вирусные частицы, так и образование петель при контроле генной экспрессии. Персистентная длина (Р), характеризующая жесткость двухцепочечной ДНК на изгиб, имеет непосредственное отношение к этим процессам. Несмотря на многочисленные экспериментальные и теоретические исследования персистентной длины, общее мнение о характере ее зависимости от концентрации соли в настоящее время не установлено и нет ясного понимания природы фундаментальных сил, обуславливающих жесткость ДНК. В данном коротком обзоре мы приводим на основании литературных данных обобщенную зависимость персистентной длины ДНК от концентрации соли и обсуждаем влияние на нее разных факторов. В частности, мы обсуждаем структурные особенности G- и A-трактов ДНК