DNA 杂交的机理：基于模拟信息马尔可夫模型的过渡路径分析
生物物理
2019-03-27 v2 软凝聚态物质
生物大分子
摘要
溶液中的互补 DNA 链可靠地杂交形成稳定的双链体。我们研究杂交过程的动力学以及两条初始分离的链结合形成稳定双螺旋的机理。我们采用多步计算方法。首先，我们使用粗粒化 oxDNA2 模型对杂交过程进行大量布朗动力学模拟。其次，我们利用这些模拟构建基于链间氢键模式状态分解的 DNA 动力学马尔可夫状态模型。第三，我们利用过渡路径理论获得关于杂交过程热力学和动力学性质的定量信息。我们发现，尽管存在大量可能的杂交路径，但存在一种主导机理：初始碱基对在新生的双螺旋任一端附近形成，其余碱基以拉链式顺序依次配对。我们还表明，已形成的碱基对数量本身不足以描述杂交过程的过渡态。
引用
@article{arxiv.1807.04258,
title = {Mechanisms of DNA Hybridization: Transition Path Analysis of a Simulation-Informed Markov Model},
author = {Raymond Jin and Lutz Maibaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.04258},
year = {2019}
}