分子溜溜球方法：实时跳跃检测提升非平衡转变的单分子力谱通量

通过监测多重分子转变，力钳与光阱位置钳方法实现了对在相同或相近力下处于平衡态的分子态的自由能与自由能景观的精确测定。在此，我们提出一种对力钳与力跳跃方法的强大新扩展，适用于远离平衡态的转变。具体而言，我们实现了一种实时跳跃检测与力钳算法，该算法可根据测得的分子状态智能调节并维持施加在单分子上的力。我们能够在不同力下收集数百次单分子转变，速度较此前大幅提升，从而允许我们精确测定依赖于力的寿命分布与反应速率。利用光镊将我们的方法应用于核小体内部螺旋的解旋与复旋，揭示了包含具有统计意义数量转变的实验寿命分布，且该分布精确符合单指数形式。这些测量显著降低了先前测量速率的误差，并证明了在所研究的每个力下均存在单一主导的自由能势垒。分子溜溜球方法对核小体的一个关键优势在于，它尽可能减少了处于切向结合态的时间，从而最小化了核小体因解离而造成的损失。