动质体DNA网络的单分子结构与拓扑
软凝聚态物质
2022-09-07 v1 生物物理
摘要
动质体DNA（kDNA）是一种二维奥林匹克环式网络，由某些称为锥虫的寄生虫中发现的、相互连接的2.5 kb长DNA微环构成。理解该结构的自组装与复制不仅是生物学中的重大开放问题，也可为合成拓扑材料的设计提供启示。本文报道了利用原子力显微镜（AFM）和牵引分子动力学模拟对kDNA网络拓扑的首次高分辨率单分子研究。我们绘制了网络内的DNA密度以及微环的连接数与配位数分布。我们还表征了环绕网络的DNA枢纽，并表明它们引发了类似于块体中二维弹性热薄片的屈曲转变。有趣的是，我们观察到微环密度与配位数的宽泛分布，表明网络结构具有异质性和不同kDNA结构的个体性。我们的发现解释了该领域悬而未决的问题，并为这一独特拓扑材料的特性提供了单分子层面的见解。
引用
@article{arxiv.2209.01293,
title = {Single-Molecule Structure and Topology of Kinetoplast DNA Networks},
author = {Pinyao He and Allard J. Katan and Luca Tubiana and Cees Dekker and Davide Michieletto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01293},
year = {2022}
}