染色质中的相变：介观与平均场方法
生物物理
2024-09-24 v1 软凝聚态物质
统计力学
化学物理
摘要
借助一个最小物理模型，我们研究了染色质组织中起作用的两种相变的相互作用：(1) 溶解染色质的流体内的液-液相分离 (LLPS)，导致生物凝聚物的形成；(2) 染色质纤维的线团-球体转变，驱动链的凝聚或伸展。在我们的模型中，代表染色质结构域的物质被嵌入二元流体中。该流体发生相分离，形成富含大分子 (B) 的液滴。染色质粒子被束缚在简谐势中，以重现孤立聚合物链的线团和球体相。我们研究了液滴材料 B 对该聚合物回转半径的作用，发现该半径相对于 B 的体积分数呈非单调变化。这种行为让人联想到一种被称为共非溶剂性的现象：在良溶剂 (S) 中的聚合物链在少量加入第二种良溶剂（此处为 B）时可能会塌缩，而在较高的 B 浓度下则会膨胀。此外，线团-球体转变上有限尺寸效应的存在，导致液滴材料对不同尺寸的聚合物产生定性上不同的影响。在基因调控的背景下，我们的结果表明，染色质结构域的大小和凝聚体蛋白的数量是控制染色质通过凝聚或扩张来响应染色质结合蛋白数量增加的关键参数。
引用
@article{arxiv.2409.14270,
title = {Phase transitions in chromatin: mesoscopic and mean-field approaches},
author = {Reda Tiani and Marie Jardat and Vincent Dahirel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14270},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 10 figures