强DNA弯曲的粗粒化建模 I：热力学及与实验“分子钳”的比较
生物大分子
2015-07-01 v1
摘要
DNA弯曲对基因组调控具有生物学重要性，并与一系列纳米技术系统相关。近期结果表明，急剧弯曲远比广泛使用的蠕虫状链模型所暗示的更容易；然而，许多此类研究仍存在争议。我们使用一个先前已拟合DNA基本热力学与力学性质的粗粒化模型来探索强弯曲系统。我们发现，随着端到端距离减小，足够短的双链体会经历向一种状态的转变，在该状态中弯曲应变局域于一个柔性的扭结处，涉及碱基配对与堆积的破坏。这种扭结状态不能被蠕虫状链模型很好描述，它使双链体更易被急剧弯曲。然而，由于两条DNA骨架连通性带来的约束，它并非完全柔性。我们还与近期关于探测高度弯曲DNA的“分子钳”实验进行了详细比较。模拟与实验的紧密吻合加强了如下假设：在分子钳中通过扭结实现的局域弯曲发生并导致双链DNA柔韧性增强。因此，我们的计算表明，该实验所暗示的扭结代价与已知的DNA热力学和力学性质一致。
引用
@article{arxiv.1506.09005,
title = {Coarse-grained modelling of strong DNA bending I: Thermodynamics and comparison to an experimental "molecular vice"},
author = {Ryan M. Harrison and Flavio Romano and Thomas E. Ouldridge and Ard A. Louis and Jonathan P. K. Doye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.09005},
year = {2015}
}