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纳米受限 DNA 的随机展开:实验、模型与贝叶斯分析

生物物理 2020-01-31 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

纳米通道为详细研究受限对生物大分子(如 DNA)的影响提供了手段。我们在此引入一个描述 DNA 从环状到线状构型完全展开的模型。两个主要要素是熵展开力以及展开过程的摩擦系数,我们用一个非线性 Langevin 方程描述相关动力学。通过分析 DNA 分子在纳米通道内被光切割并展开的实验数据,我们的模型首次让我们提取出展开力与摩擦系数的值。为提取这些物理量的数值,我们采用最近提出的贝叶斯推断框架。我们发现所确定的展开力与基于简单 Flory 型论证的估计一致。估计的摩擦系数与通道中柱体运动的理论估计相符。我们进一步通过从 DNA 展开前后的质心运动提取该参数来验证估计的摩擦常数,得到较好的一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.02817,
  title  = {Stochastic unfolding of nanoconfined DNA: experiments, model and Bayesian analysis},
  author = {Jens Krog and Mohammadreza Alizadehheidari and Erik Werner and Santosh Kumar Bikkarolla and Jonas O. Tegenfeldt and Bernhard Mehlig and Michael A. Lomholt and Fredrik Westerlund and Tobias Ambjornsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.02817},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages, 8 figures