RecA 介导的同源搜索作为近最优信号检测系统

同源重组促进了同源 DNA 分子之间遗传物质的交换。这一关键过程需要在大量异源序列中检测特定的同源 DNA 序列。在大肠杆菌中，该检测由 RecA 介导，在其他生物体中则由其超家族成员介导。在此，我们考察 RecA-DNA 相互作用对其任务的适应程度。通过将 DNA 识别过程表述为信号检测问题，我们找到了最大化检测同源序列能力的结合能最优值。我们表明，实验观测到的结合能接近最优。这意味着 RecA 诱导的形变和结合能量学经过微调以确保最优的序列检测。我们的分析提示了 RecA 对 DNA 伸展的可能作用，即形变增强了检测能力。目前的信号检测方法为检验其他分子识别系统的最优性提供了一般方案。