拓扑消化奥林匹克网络的单分子形貌
软凝聚态物质
2023-10-23 v1 生物物理
摘要
动质体DNA（kDNA）是二维奥林匹克网络的原型，由数千个DNA小环组成，存在于某些寄生虫的线粒体中。该结构的演化、复制与自组装是生物学中引人入胜的开放问题，也能为我们如何在体外实现合成奥林匹克网络提供启示。为深入理解kDNA网络的结构与组装，我们对Crithidia fasciculata的kDNA基因组进行了测序，并利用高分辨率原子力显微镜（AFM）对经选定限制性内切酶部分消化的kDNA网络进行了分析。我们发现，这些拓扑扰动导致网络的几何特征与形貌相较于未受扰动的kDNA发生显著不同，且这些变化强烈依赖于限制性内切酶所靶向的DNA环类别。具体而言，切割大环会使吸附到表面后的网络尺寸急剧减小，而同时切割大环与一小类小环则产生非圆形且变形的结构。我们认为，这些结果源于大环在网络边界上的精确定位，并在kDNA生物发生、人工奥林匹克网络设计以及体内扰动检测的背景下讨论了我们的发现。
引用
@article{arxiv.2310.13399,
title = {Single-Molecule Morphology of Topologically Digested Olympic Networks},
author = {Saminathan Ramakrishnan and Zihao Chen and Yair Augusto Gutierrez Fosado and Luca Tubiana and Willem Vanderlinden and Nicholas Jon Savill and Achim Schnaufer and Davide Michieletto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13399},
year = {2023}
}