细菌基因组 DNA 的压缩：澄清概念
生物大分子
2015-09-09 v1 生物物理
摘要
细菌不受约束的基因组 DNA 形成线圈，其体积超过细胞体积的 1000 倍。由于原核生物缺乏膜包被的细胞核，与真核生物形成鲜明对比，因此当 DNA 被限制以适配细胞时，预期其可能占据整个可用体积。然而，半个多世纪以来已知 DNA 定位于细胞中一个明确区域，称为类核（nucleoid），其仅占总体积的 15% 至 25%。尽管过去几十年该问题聚焦了许多科学家的注意力，但对于实现如此剧烈压缩的机制仍不确定。本专题综述的目标是通过列出所有可能的压缩机制来盘点我们关于此问题的知识，并宣称旨在澄清其所基于的物理原理，且根据实验结果和基于粗粒化模型的模拟结果进行讨论。特别地，强调了 psi-condensation（ψ-凝聚）与 segregative phase separation（偏析相分离）之间，以及小聚阳离子与长聚阳离子引起的凝聚之间的根本差异。本综述表明，某些机制（如超螺旋以及 DNA-桥连和 DNA-弯曲类核蛋白的架构特性）的重要性可能被高估，而另一些机制（如偏析相分离和类核蛋白的自关联，以及两种或更多机制协同作用的潜在角色）则可能相反值得更多关注。
引用
@article{arxiv.1509.02382,
title = {Compaction of bacterial genomic DNA: Clarifying the concepts},
author = {Marc Joyeux},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.02382},
year = {2015}
}
备注
published as a Topical Review but contains also original research results