Dyfuzja w komórkach oczami fizyka

Jeśli będziemy obserwować w mikroskopie optycznym cząstki materii o rozmiarach nie większych niż 1 mikrometr, zawieszone w wodzie, to bez trudu zauważymy, że wykonują one nieustanne chaotyczne ruchy. Nazwano je ruchami Browna od nazwiska szkockiego botanika, który opisał je w 1827 roku, a stanowią one fizyczny mechanizm leżący u podstaw zjawiska dyfuzji.

Molekuły biologiczne wykorzystują dyfuzję w poszukiwaniach partnerów oddziaływań. Ciekawym przykładem takiego procesu jest ruch cząsteczki białka na DNA, którego celem jest odnalezienie charakterystycznej sekwencji zasad nukleinowych, stanowiącej miejsce wiązania. Ten ruch, obserwowany przez biologów w mikroskopie fluorescencyjnym, wydaje się zachodzić w jednym wymiarze. Opowiemy jak fizycy wykazali, że dyfuzja białek na DNA odbywa się w rzeczywistości po spirali, a białko cały czas jest zwrócone do DNA tą samą stroną.