DNA折纸自组装模拟揭示设计依赖的成核势垒
软凝聚态物质
2023-03-22 v2 生物大分子
摘要
成核是许多自组装过程动力学中的速率决定步骤。然而，成核在DNA折纸自组装动力学中的重要性尚不清楚，该过程涉及订书钉链的结合和脚手架链的折叠。在此，通过使用DNA折纸晶格模型的蒙特卡洛模拟，我们发现某些（而非全部）设计可具有成核势垒，并且该势垒在较低温度下消失，从而合理化了等温组装的成功。我们表明，成核势垒的高度主要取决于同一螺旋上相邻的订书钉链的共同轴向堆积，这是一个可通过订书钉设计修改的参数。为DNA折纸组装创建成核势垒可能有助于优化组装时间和产率，而消除势垒则可能实现快速分子传感器，其能响应环境变化而无滞回地组装/解组装。
引用
@article{arxiv.2204.02499,
title = {Simulations of DNA-origami self-assembly reveal design-dependent nucleation barriers},
author = {Alexander Cumberworth and Daan Frenkel and Aleks Reinhardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.02499},
year = {2023}
}
备注
28 pages, 17 figures, accepted in Nano Letters with improved text and figure accessibility