Solmuteoria ja DNA

De l'ADN à la théorie des nœuds

Nguyen Cam Chi ja Hoang Ngoc Minh

Tunnetusti solujen sisältämät pitkät kaksoiskierteiset nukleotidijonot eli DNA-ketjut määräävät eliöiden perimän. 1960-luvulla huomattiin, että suorien nukleotidijonojen lisäksi soluissa saattaa olla myös rengasmaisia DNA-molekyylejä. Koska jonorakenteeltaan sama rengasmainen DNA-molekyyli voi tällöin muodostaa erilaisia solmuja, kävi ilmeiseksi, että perimän topologinen rakenne voisi vaikuttaa kyseisen DNA-renkaan ilmenemään solun toiminnassa.

Artikkelissaan Nguyen Cam Chi ja Hoang Ngoc Minh kuvailevat lyhyesti solmujen topologista luokittelua päätyen aina 1980-luvun lopulla löydettyihin Vasiljevin invariantteihin. On myös huomattu, että eräät topoisomeraasientsyymit tekevät DNA-solmuille täsmälleen John Conwayn 1973 matemaattisesti kuvaamia solmutopologisia muunnoksia. Parhaillaan tutkitaankin kysymystä, miten tarkasti biologiset ja topologiset muunnokset vastaavat toisiaan.

VIITTEET:

  • "La science des nœuds", lehden Pour la Science erikoisnumero, huhtikuu 1997,
  • A. Sossinsky: Solmut. Erään matemaattisen teorian synty. Art House, 2002,
  • D.W. Sumners; "Lifting the curtain: using topology to probe the hidden action of enzymes", Notices of the American Mathematical Society 42 (5), ss. 528-537, toukokuu 1995.