Nós modificam a transição de enrolamento-extensão em polímeros de ADN lineares

Realizamos experimentos de DNA em moléculas únicas para investigar a dinâmica de relaxação de polímeros com nós e examinamos o comportamento em estado estacionário de polímeros com nós em campos de alongamento. A ocorrência de um nó reduz o tempo de relaxação de uma molécula e leva a uma mudança na transição de enrolamento-extensão da molécula para taxas de deformação maiores. Medimos a extensão da cadeia e flutuações de extensão como uma função da taxa de deformação para moléculas sem nós e com nós. As curvas para moléculas com nós podem ser colapsadas sobre as curvas sem nós ao definir um número de Weissenberg efetivo baseado no tempo de relaxação de nó medido no regime de baixa extensão, ou um tempo de relaxação baseado nas teorias de escalonamento de Rouse/Zimm no regime de alta extensão. Como um nó reduz o tempo de relaxação de uma molécula, observamos que a desatarraxagem do nó próximo à transição de enrolamento-extensão pode resultar em mudanças dramáticas na conformação da molécula. Por exemplo, uma molécula com nó em uma dada taxa de deformação pode experimentar uma transição de alongamento-enrolamento, seguida por uma transição de enrolamento-extensão, após o nó se desatar parcialmente ou totalmente.