弱张力加速短寡核苷酸的杂交与去杂交
生物物理
2022-04-20 v1 生物大分子
摘要
受张力作用的DNA杂交与去杂交与基本遗传过程及基于DNA的机械生物学检测设计相关。强张力加速DNA熔解并减缓DNA退火，而弱于5 pN的张力效应尚不清楚。本研究开发了DNA弓形检测，利用双链DNA（dsDNA）的弯曲刚性对单链DNA（ssDNA）靶标施加2 pN至6 pN范围内的弱张力。将该检测与单分子FRET结合，我们测量了受张力15 nt ssDNA与8-9 nt寡核苷酸间的杂交与去杂交动力学，发现对于所测试的各种核苷酸序列，杂交与去杂交速率均随张力单调增加。这些发现表明，过渡态中的成核双链比纯dsDNA或ssDNA对应物更为伸展。我们使用粗粒化oxDNA2模型的模拟表明，过渡态伸展增加是由于邻近未配对ssDNA区域间的排斥相互作用所致。本研究凸显了理想蠕虫状链模型无法解释低力区DNA动力学行为的一个例证。
引用
@article{arxiv.2204.08699,
title = {Weak tension accelerates hybridization and dehybridization of short oligonucleotides},
author = {Derek J. Hart and Jiyoun Jeong and James C. Gumbart and Harold D. Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08699},
year = {2022}
}