小外力矩下DNA的非简谐扭转刚度

DNA超螺旋在多种细胞过程中起着重要作用。与超螺旋相关的扭转应力也可能通过双螺旋的局部结构和动力学参与基因调控。为了验证这种可能性，我们在全原子分子动力学模拟过程中对DNA施加了稳定的扭转应力。研究发现，小的静态解旋显著降低了GC交替DNA的扭转持续长度（$l_t$）。对于AT交替序列，观察到相反符号的较小效应。因此，在零应力下测得的$l_t$值相似，但随着解旋而发散。这种效应可归因于局部扭转涨落的序列特异性不对称性，并且在长随机DNA中由于补偿效应而应较小。相反，特殊短序列的刚度可以显著变化，这为通过强涨落概率进行基因调控提供了一种简单的可能性。这些结果对于局部DNA扭转在转录因子复合物中的作用具有重要意义。