蛋白质-DNA静电学：迈向蛋白质滑动的新范式

基因表达与调控依赖于一些蛋白质与DNA之间看似精细调谐的一系列反应。这类DNA结合蛋白必须在非常长的DNA分子上找到特定序列，并且它们大多在没有任何主动过程的情况下完成这一任务。人们很快认识到，要完成这一任务，这些蛋白质应同时具备高效搜索（即快速采样DNA的相关部分）和高效发现（即识别特定位点）的能力。自上世纪70年代以来，双模式搜索及其变体被提出，用以解释快速搜索或高效识别。然而，在现象学层面将这两种特性结合起来更为困难，因为它们似乎扮演着相互拮抗的角色。为了克服这一困难，我们或许只需摒弃双模式搜索固有的二分法观点，并更深入地审视DNA结合蛋白与给定DNA片段（无论是特异性还是非特异性）之间的整套相互作用。本章证明，通过以一种非常通用的方式这样做，人们确实可能找到快速搜索与高效识别之间的潜在调和。尽管仍有大量工作要做，但这可能是范式转变的时机。