סוג האירוע

בחר הכל

סמינרים

כנסים וימי עיון

הרצאות לקהל הרחב

ימים פתוחים וייעוץ

טקסים ואירועים מיוחדים

תחום האירוע

בחר הכל

כימיה אורגנית

כימיה פיזיקלית

ביופיזיקה וחומרים רכים

מרכז לחקר אינטראקציות אור חומר

פרס סאקלר במדעים הפיזיקליים - כימיה

סימפוזיונים והרצאות מיוחדות

סמינר לפיזיקה של מערכות ביולוגיות וחומרים רכים: On the Liquid Crystal Ordering of Nucleic Acids and its Intimate Connection to Watson-Crick Pairing

Tommaso Bellini , University of Milan

30 בנובמבר 2022, 11:00 
בניין קפלון, אולם פלקסר (118) 
סמינר לפיזיקה של מערכות ביולוגיות וחומרים רכים

 

Abstract:

A decade of experiments has unveiled that the formation of Liquid Crystal (LC) ordering is a universal motif of self-organization in concentrated suspension of Nucleic Acids (NA - DNA or RNA) oligomers, which we have observed and characterized by optical microscopy and spectroscopy, and x-ray diffractometry in a wide variety of NA solutions. Ordering is obtained by a hierarchical self-assembly process, in which base pairing and duplex formation is followed by the formation of linear aggregates of duplexes stabilized by the stacking between terminal nucleobases, in turn yielding long range molecular ordering. We find that the whole process, resulting from a fine balance of attractive and repulsive interactions, is quite sensitive to the variety of NA duplex structure and terminals, resulting in a variety of LC phase boundaries [1].

 

Watson-Crick pairing, the basic rule for the hybridization of NA chains of some length, has also been observed to be the elemental assembly step for the formation of LC ordering in solutions of single NA bases [2], in which A-T and C-G arrange in columns of paired bases, a geometry that closely resembles the double helical structure. This indicates that LC molecular packing is a sufficient constraint to promote Watson-Crick selectivity and suggests that such packing could have played a role in the selection and linear polymerization of prebiotic molecules [3,4]. Indeed, the finding that the key information-carrying biological molecules are capable of such a fine-tuned hierarchical assembly is evocative of an enthralling primordial natural history.

 

1 – F. Fontana et al., Macromolecules, 55, 5946 (2022)

2 - G. Smith et al. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 115, E7658 (2018) 

3 - T.P. Fraccia et al Nat. Commun. 6, 6424 (2015)

4 - M. Todisco et al. ACS Nano, 12, 9750 (2018)

 

 

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>