Condensazione del DNA: differenze tra le versioni

La '''condensazione del DNA''' è un processo di compattamento delle molecole di [[DNA]] che può avvenire ''[[in vitro]]'' oppure ''[[in vivo]]''. I meccanismi che regolano l'impacchettamento del DNA sono fondamentali per il funzionamento del processo di [[regolazione genica]] negli organismi viventi. Il DNA condensato ha spesso alcune peculiarità, che non si osservano stando ai concetti classici di soluzioni diluite. Pertanto, la condensazione del DNA ''in vitro'' funge da sistema modello per molti processi di [[fisica]], [[biologia]] e biochimica. Inoltre, la condensazione del DNA ha molte potenziali applicazioni in [[medicina]] e nel campo delle [[biotecnologia|biotecnologie]].▼

Il diametro di una molecola di DNA è di circa 2 [[nm]], mentre la sua lunghezza varia in relazione all'organismo e, in alcuni casi, può arrivare fino ad alcune decine di centimetri. La solidità della doppia elica di DNA è comunque garantita da alcune sue caratteristiche, fra cui: le proprietà meccaniche della catena di [[deossiribosio]] e [[fosfato organico|fosfato]], la repulsione elettrostatica fra i gruppi fosfato (lungo la molecola di DNA è presente una carica negativa ogni circa 17 nm), le interazioni fra le basi di ogni singolo filamento e le interazioni fra i filamenti. Oltre ad essere una delle molecole più lunghe presenti in natura, il DNA è uno dei polimeri più rigidi, tuttavia gode di un certo grado di elasticità, questo significa che un lungo segmento della molecola ha le stesse caretteristiche di una corda flessibile, mentre una porzione più corta della doppia elica si comporta come un'asta rigida. Inoltre il DNA spacchettato tende ad occupare un volume maggiore rispetto a quello ordinatamente impacchettato. Matematicamente, per una catena flessibile non interagente che si diffonde in modo casuale in 3D, la distanza da punto a punto si ridimensiona come una radice quadrata della lunghezza del polimero. Per i polimeri reali come il DNA, ciò fornisce solo una stima molto approssimativa; ciò che è importante è che lo spazio disponibile per il DNA ''in vivo'' è molto più piccolo dello spazio che occuperebbe nel caso di una diffusione libera nella soluzione. Per far fronte ai limiti di volume, il DNA può impacchettarsi nelle condizioni di soluzione appropriate con l'aiuto di ioni e altre molecole. Di solito, la condensazione del DNA è definita come "il collasso di catene di DNA estese in particelle compatte e ordinate contenenti solo una o poche molecole". Questa definizione si applica a molte situazioni ''in vitro'' ed è anche vicina alla definizione di condensazione del DNA nei batteri come "adozione di uno stato relativamente concentrato e compatto che occupa una frazione del volume disponibile". Negli [[eucarioti]], la dimensione del DNA e il numero di altri elementi che contribuiscono al processo di impacchettamento sono di gran lunga maggiori e una molecola di DNA forma milioni di particelle nucleoproteiche ordinate, i nucleosomi, che rappresentano solo il primo di molti livelli di impacchettamento del DNA.▼