黏性和固定柔性生物聚合物的凝结动力学

细胞通过在细胞核内形成 DNA-蛋白凝集体来调节基因表达。虽然已有理论描述了此类凝集体的平衡尺寸与稳定性，但其动力学仍较为人所了解。本文我们利用粗粒化 3D 布朗运动动力学仿真，研究长而端部固定的生物聚合物如何因短时交叉链而在时间尺度上凝结。通过跟踪簇的核化、合并与消亡，我们识别出两种主导的动力学通路：烘焙与合并，这些通路支配了从未压缩链到单个凝集体的演进。我们展示了微观动力学参数、蛋白密度及机械约束如何塑造这些通路。结合仿真所获洞察，我们构建了一个最小的机制性自由能模型，能够捕捉观察到的尺度行为。这些结果阐明了 DNA 与染色质在与基因调控相关的时间尺度上的重新构成的动力学决定因素。