从半柔性聚合物的环状到棒状凝聚体

作为 DNA 凝聚的可能基态，环状与棒状构象之间的竞争被作为刚度、DNA 长度以及相邻分子间长程相互作用形式的函数进行研究，使用了由 Monte Carlo 模拟支持的分析理论。所考虑的两种构象均以相邻 DNA 分子的六角堆积对称性局域向列序为特征，但在链的全局构型及其缠绕形成凝聚体时的曲率分布上有所不同。驱动 DNA 凝聚的长程相互作用被假设为属于吸引性排阻势以及吸引性反离子诱导软势的形式。在刚度-长度平面上，我们发现对于固定的链长 $L$，随着刚度增加，出现了从棒状到环状凝聚体的转变。引人注目的是，发现转变线具有 $L^{1/3}$ 的依赖关系，而与相邻分子间长程相互作用的细节无关。当使用真实的 DNA 参数时，我们的描述相当好地再现了在 DNA 凝聚体中观察到的一些实验特征。