酿酒酵母 condensin 在纠缠 DNA 中的瞬时分子交联作用
软凝聚态物质
2026-04-02 v2 生物物理
摘要
结构维护染色体（SMC）复合物，如 condensin，组织染色体的折叠。然而，它们在调控 DNA 和染色质纠缠方面的作用尚不完全明了。为此，我们对酿酒酵母 condensin 在纠缠 DNA 中的作用进行了单分子和批量表征。首先，我们发现酿酒酵母 condensin 能够通过其 hinged 域高效结合双链 DNA，除了其头部。随后，我们通过批量微粘度测定发现，生理浓度的酿酒酵母 condensin 增加了 lambda-DNA 稠溶液的粘度和弹性，表明 condensin 在纠缠 DNA 中作为交联剂起作用，稳定纠缠而非消除纠缠，这与流行的理论图景相悖，后者认为 SMC 纯粹驱动形成分离的瓶状刷状染色体结构。我们进一步发现，ATP 的存在会使溶液变得流动性更强——可能是通过激活环外翻动——但无法恢复在无蛋白情况下的粘度。最后，我们表明观察到的流变学现象可通过将 SMC 建模为瓶状刷状纠缠聚合物中的瞬时交联剂来理解。我们的发现帮助我们理解 SMC 如何影响基因组的动力学和纠缠。
引用
@article{arxiv.2506.04060,
title = {Yeast condensin acts as a transient intermolecular crosslinker in entangled DNA},
author = {Filippo Conforto and Antonio Valdes and Willem Vanderlinden and Davide Michieletto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04060},
year = {2026}
}