Um modelo físico para a associação de espécies ao DNA e desnaturação

Abstract

Com o intuito de compreender a natureza da variação conformacional em polieletrólitos, que leva ao importante fenômeno da desnaturação do DNA, propomos um conjunto de modelos complementares para a descrição das principais interações entre as espécies envolvidas. Investigamos, primeiramente, a ocorrência de desnaturação como função da densidade de sal em solução, aumento da temperatura e da constituição específica da cadeia de DNA em termos da concentração de pares de base Guanina e Citosina (GC). O modelo é construído a partir das teorias de Debye-Hückel, Bjerrum, Manning e Flory, com a interação atrativa entre as fitas que formam a dupla hélice descrita como função da densidade de pares de base GC. Um modelo semelhante foi empregado para o estudo das interações entre cadeias de DNA e moléculas de Ciclodextrina, que vem, ultimamente, sendo investigada para transporte de fármacos no interior das células. Ainda com interesse em propriedades físicas de polieletrólitos, propomos uma análise do efeito de associação de moléculas intercalantes em poliíons.

In this work, we propose a model to describe some relevant physical transitions observed experimentally in solutions containing polyelectrolytes and others molecules. Our focus is the DNA denaturation phenomena, that is studied using an analytic model based on Debye-H¨uckel, Bjerrum, Manning and Flory theories. The atractive interaction between the double strands that form the double helix structure is written as a function of salt density, temperature changes and the Guanine-Cytosine concentration. A similar model was employed to study the interaction between DNA chains and Cyclodextrin molecules, that has been investigated to drug delivery to into the cells. Concerned about polyelectrolytes physical properties, we propose an analysis of intercalating molecules association to DNA that causes interesting conformational effects including the denaturation.