Untersuchung transkriptionsregulierender DNA/Protein-Interaktion mit einem DNA Kraftsensor

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Von wenigen Ausnahmen abgesehen beschreiben wir die Bindung zwischen DNA und Proteinen oder Pharmaka durch thermodynamische Größen, obwohl Kräfte zur Charakterisierung der Wechselwirkung in den meisten Fällen viel zweckmäßiger sind. Der Grund darin liegt im großen experimentellen Aufwand der Einzelmolekülexperimente, die bisher zur Bestimmung von Bindungskräften nötig sind. In dem hier vorgeschlagenen Projekt soll jüngst vorgestelltes Verfahren zur Ensemblemessung differentieller Bindungskräfte weiterentwickelt und zur Charakterisierung der Bindung DNA-regulierender Proteine eingesetzt werden. Synthetische DNA-Oligos sollen dabei als molekulare Analog-Digitalwandler für die Messung der DNA/Protein-Bindungskräfte zur Anwendung kommen. Deren Arbeitspunkte sollen durch Monte-Carlo-Simulationen und Trennkraftmessungen derart optimiert werden, dass ein breiter dynamischer Bereich molekularer Komplexe in einem parallelen Format untersucht werden kann. Basierend darauf sollen symmetrische DNA-Duplex-Konstrukte als Bindungspartner für verschiedene Bindungsproteine in differentellen Kraftmessungen eingesetzt werden. Diese Messungen sollen hinführen zum eigentlichen Ziel, der Klärung der Rolle verschiedener Cofaktoren für die Aktivität der RNA-Polymerase.