二价与三价阳离子对DNA压缩的竞争效应
生物物理
2016-01-08 v1
摘要
利用荧光显微镜进行单DNA观察，我们观测了二价和三价阳离子对巨型 DNA（具有 166 kbp 的 T4 DNA）高阶结构的影响。发现二价阳离子，如 Mg(2+) 和 Ca(2+)，抑制由三价阳离子亚精胺 (SPD(3+)) 诱导的 DNA 压缩。另一方面，在缺乏 SPD(3+) 时，二价阳离子导致 DNA 收缩。这些实验观测与成熟的 Debye-Huckel 方案关于反离子屏蔽效应（表述为不同价态阳离子贡献的可加性）不一致。我们用 DNA 折叠转变前后反离子平动熵的变化来解释 2+ 与 3+ 阳离子之间的竞争。对于由 SPD(3+) 引起的压缩，我们考虑了由于高度带电的多电解质双链 DNA 上凝聚的固有单价阳离子被 3+ 阳离子离子交换而导致的平动熵增加。相反，2+ 阳离子的存在由于单价与 3+ 离子间的离子交换而减少了熵的收益。
引用
@article{arxiv.1601.01392,
title = {Competitive Effects of 2+ and 3+ Cations on DNA Compaction},
author = {C. Tongu and T. Kenmotsu and Y. Yoshikawa and A. A. Zinchenko and N. Chen and K. Yoshikawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.01392},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 6 figures