转录调控生物分子液体的凝聚与激活子/抑制子控制
软凝聚态物质
2024-10-30 v1 生物物理
摘要
细胞部分通过区室化化学反应来运作。例如，最近的工作表明，染色质（包含细胞基因组的物质）可以利用反应产物（蛋白质、RNA）通过液液相分离（LLPS）来区室化生物分子，从而自调控其结构。在此，我们开发了一个模型生物分子系统，允许对此类动力学进行定量研究，特别是通过将 DNA 纳米星的相分离系统与体外转录反应相耦合。DNA 纳米星的序列被设计为仅在存在转录的单链 RNA 连接子时才自组装成液滴。我们发现，纳米星液滴的形成具有显著的延迟，并且对 RNA 合成动力学呈非线性响应。此外，我们利用相分离过程产生的区室构建了一个激活子/抑制子网络，其中转录反应激活液滴的形成，随后液滴通过将转录组分隔离在其内部来抑制转录反应。我们对转录驱动的液液相分离的研究构成了探索非平衡反应-相变动力学的稳健且可编程的平台，也可以为理解细胞中转录凝聚体组装的动力学提供基础。
引用
@article{arxiv.2410.21624,
title = {Condensation and activator/repressor control of a transcription-regulated biomolecular liquid},
author = {Sam Wilken and Gabrielle R. Abraham and Omar A. Saleh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.21624},
year = {2024}
}