在真核生物中,DNA主要通过缠绕组蛋白核心而获得高度紧凑的结构。DNA自然缠绕在组蛋白核心周围形成1.7个左手超螺旋,导致染色质中形成负超螺旋。在转录过程中,在聚合酶后方产生的负超螺旋可能在触发核小体重组中发挥作用。为了阐明超螺旋如何影响DNA缠绕组蛋白核心的动力学,我们开发了一个新模型来模拟DNA和组蛋白之间复杂的相互作用。我们的模拟表明,正超螺旋和负超螺旋DNA都能够缠绕在组蛋白核心周围以采用核小体构象。值得注意的是,我们的研究结果证实了在核小体缠绕过程中对负超螺旋DNA的强烈偏好,并且揭示了负超螺旋的旋转和扭曲都有利于缠绕组蛋白的DNA的形成。此外,对同一 DNA 模板上的多个核小体的模拟表明,核小体倾向于在原始核小体附近组装。这一对核小体自发形成的理解进展可能有助于深入了解染色质组装的复杂动力学以及控制染色质结构和功能的基本机制。