拓扑改造环状聚合物在圆柱约束下的分离动力学

在大肠杆菌（E. coli）中，环状 DNA 两个子女链在圆柱约束下的熵排斥被认为是决定染色体分离的一个重要因素。这种排斥可以通过在环状 DNA 轮廓的特定位置引入内部环来增强，即通过交叉联结单体。然而，拓扑改造对环状聚合物分离速率的影响仍然不清楚。因此，我们系统地变更了引入环的数量和在所选位置的轮廓长度，这种交叉联结是受观察到的在 E. coli 染色体的复制原近端区域（ori-proximal）主要位于 extruded 环位置所激励的。这导致链成为本征各向异性。使用 Langevin 动力学模拟这些拓扑改造的珠子-弹簧聚合物，我们计算了在圆柱约束下的分离时间。尽管有一些局限，我们发现，增加环的数量会导致分离时间的降低。与过去的工作相符，我们提出这归因于在增加环的数量后，聚合物之间的熵排斥增加。除了环的数量外，环的轮廓长度以及初始配置中各向异性链的相对取向也在决定分离时间方面发挥作用。