DNA环环化时间的半经验计算方法

作者：王耀来^*; 赵涤凡; 唐乾元^*

来源：物理学进展, 2020, 40(06): 188-194.

DOI：10.13725/j.cnki.pip.2020.06.002

• DNA刚性与柔性
• 构象熵
• 拓扑

DNA分子是生命遗传信息的主要物质载体。DNA环化是DNA不同位置所携带信息的一种协同实现方式。典型的例子是转录调控,增强子通过DNA环化与启动子相互作用,从而实现了对基因表达水平的调控。因此,破译DNA的环化动力学是解读基础生命过程的重要课题。本文在介绍DNA结构和力学性质的基础上,综述DNA环化时间的计算方法。在生理条件下,DNA的主要性质特点是弯折柔性强,而扭转和拉伸刚性强;据此,DNA环化可视作自发的熵减过程。运用热力学统计理论,可获得计算DNA环化时间的半经验公式。公式中的参数可由单分子光谱共聚焦技术测得的数据确定。该公式表明,空间拓扑决定了环化概率,DNA长度决定了环化时间。该公式适用于计算DNA上的顺式元件之间、顺式元件与启动子之间的相互作用。其优点在于避开了DNA结构和细胞核环境的复杂性。

• 单位
  江南大学