典型生物分子机器之DNA

活细胞中的基因组DNA并非静态的遗传信息载体。对于中温生物，其基因组DNA通常处于负超螺旋态的非平衡态，负超螺旋对DNA分子的结构及功能有显著影响。我们详细研究了处于该状态的DNA的力学性质，计算了真实DNA序列局域解链（local denature）的特征。研究发现，整体拓扑约束会导致DNA不同解链区域之间存在着长程相互作用。通过与基因库数据的比较和分析，进一步发现这种长程相互作用与基因转录调控之间存在着显著的统计关联。本工作首次从理论上提出了DNA负超螺旋参与基因转录调控的一种长程变构机制（long-range allosteric）[ J. Phys.: Condens. Matter, 2005,17:S2853-S2860]。