La topología del circuito de un polímero lineal se refiere a la disposición de sus contactos intramoleculares. Ejemplos de polímeros lineales con contactos intramoleculares son ácidos nucleicos y proteínas . Para definir la topología del circuito, los contactos se definen según el contexto. Para proteínas con enlaces disulfuro, estos enlaces podrían considerarse contactos. En un contexto donde las interacciones beta-beta en proteínas son más relevantes, estas interacciones se utilizan para definir la topología del circuito. Como tal, el marco de topología de circuitos se puede aplicar a una amplia gama de aplicaciones, incluido el plegamiento de proteínas y el análisis de la arquitectura del genoma . [1] En particular, los datos deHi-C y las tecnologías relacionadas se pueden analizar fácilmente utilizando el marco de topología de circuitos.
Para una cadena con dos contactos binarios, hay tres disposiciones disponibles: paralelo, serie y cruzado. Para una cadena con n contactos, la topología se puede describir mediante una matriz de n por n en la que cada elemento ilustra la relación entre un par de contactos y puede tomar uno de los tres estados, P, S y X. Los contactos multivalentes también pueden ser categorizados en su totalidad o por descomposición en varios contactos binarios. De manera similar, la topología del circuito permite la clasificación de las disposiciones por pares de cruces de cadenas y enredos, proporcionando así una descripción 3D completa de las cadenas plegadas.
La topología de circuitos tiene implicaciones para la cinética de plegamiento y la evolución molecular y se ha aplicado a la ingeniería de polímeros, incluido el origami de proteínas. La topología del circuito junto con el orden y el tamaño de los contactos son determinantes de la velocidad de plegado de los polímeros lineales. [2] La topología del proteoma celular y del ARN natural refleja las limitaciones evolutivas de las estructuras biomoleculares. [3] El paisaje topológico de las biomoléculas se puede caracterizar y la evolución de las moléculas se puede estudiar como vías de transición dentro del paisaje. [4]
Otras lecturas
- A. Golovnev en el., Topología de circuito generalizada de cadenas lineales plegadas. iScience (2020). Enlace
- B. Scalvini et al., Topología de cadenas moleculares plegadas: de biomoléculas individuales a origami diseñado. Enlace de Tendencias en Química (2020)
- M. Heidari et al., Análisis de topología de circuitos de reacciones de plegamiento de polímeros. Enlace de ACS Central Science (2020)
Referencias
- ^ Mashaghi, Alireza; van Wijk, Roeland J .; Bronceados, Sander J. (2014). "Topología de circuitos de proteínas y ácidos nucleicos" . Estructura . 22 (9): 1227-1237. doi : 10.1016 / j.str.2014.06.015 . PMID 25126961 .
- ^ Mugler, Andrew; Tans, Sander J .; Mashaghi, Alireza (2014). "Topología de circuitos de cadenas autointeractivas: implicaciones para la dinámica de plegado y despliegue". Phys. Chem. Chem. Phys . 16 (41): 22537–22544. Código Bibliográfico : 2014PCCP ... 1622537M . doi : 10.1039 / C4CP03402C . PMID 25228051 .
- ^ Mashaghi, Alireza; Ramezanpour, Abolfazl (2015). "Topología de circuitos de polímeros lineales: un tratamiento mecánico estadístico". RSC Adv . 5 (64): 51682–51689. arXiv : 1509.00432 . doi : 10.1039 / C5RA08106H . S2CID 62704705 .
- ^ Mashaghi, Alireza; Ramezanpour, Abolfazl (2015). "Medidas de distancia y evolución de cadenas de polímeros en su espacio topológico". Materia blanda . 11 (33): 6576–6585. arXiv : 1509.00444 . Código Bib : 2015SMat ... 11.6576M . doi : 10.1039 / C5SM01482D . PMID 26189822 . S2CID 36805814 .