拓扑复杂基因组中单个DNA片段的组织与动力学
软凝聚态物质
2025-04-16 v1 生物物理
摘要
捕捉基因组区域的物理组织和动力学是生物学中主要的开放挑战之一。动基体DNA（kDNA）是一个拓扑复杂的基因组，由数千个DNA（小环和大环）圆环相互连接成一个二维奥林匹克网络。这些DNA圆环的组织和动力学尚不清楚。在本文中，我们展示了与量子点连接的dCas9可以有效地标记kDNA中不同类别的DNA小环。我们使用这种方法研究网络中不同类别DNA小环的分布和动力学。我们发现大环倾向于定位在网络的外围，并且经历亚扩散动力学。从后者，我们还可以量化有效网络刚度，证实了之前通过AFM的间接估计。我们的方法可以更广泛地用于量化其他复杂基因组（如细菌）中基因组区域的位置、动力学和材料特性，并研究它们在DNA结合蛋白存在下的行为。
引用
@article{arxiv.2504.11340,
title = {Organisation and dynamics of individual DNA segments in topologically complex genomes},
author = {Saminathan Ramakrishnan and Auro Varat Patnaik and Guglielmo Grillo and Luca Tubiana and Davide Michieletto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11340},
year = {2025}
}