具有环熵的DNA过度拉伸转变三态模型

我们引入了一个用于单根DNA链在张力下的三态模型，该模型区分B-DNA、S-DNA和M（熔融或变性）片段，同时正确考虑了熔融环的熵，其特征是环熵渐近表达式 $S \sim -c \ln n$ 中的指数 $c$，其中 $n$ 为环长。采用广义的Poland-Scheraga方法精确推导了力-延伸曲线，并与实验数据进行了比较。可以同时拟合室温下的力-延伸数据和零力下的变性相变，从而在力-温度平面上建立全局相图。在拉伸力下，堆叠能（作为配对与未配对碱基之间的畴壁能）和环熵的影响被分离。因此，我们可以独立于堆叠能的精确值来估计环指数 $c$。拟合得到的 $c$ 值很小，表明切口主导了天然DNA的实验力-延伸曲线。