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DNA的量子化分析
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§7.3 PDB 生物大分子尺度：40 项独立构型 数据来自 PDB 公开晶体结构数据库，涵盖 DNA、RNA、蛋白质、多糖四大类，严格去重后保留 40 项独立构型。 去重标准 [21]（Saenger）。 以下情况只保留一个代表：(i) 同一分子的不同 PDB 条目；(ii) 不同方法（X射线、NMR、冷冻电镜）测定的同一结构；(iii) 不同突变体但主链构象相同的结构。去重后的 40 项构型覆盖 DNA（21项，含 B-DNA、Z-DNA [20]、多核苷酸复合物 [22]（Arnott & Selsing）及 G-四链体等）、RNA（2项）、蛋白质（12项 [24]（Pauling et al.））、多糖（5项），全部为实验测定结构。 基本统计： 策略 命中数 命中率 零假设命中率 超出率 $p$ 值 先验 $L$ 38/40 95.0% 61.5%（条件概率） 33.5 个百分点 $1.21 \times 10^{-6}$ 最小 dev 38/40 95.0% 77.0%（联合） 18.0 个百分点 $2.42 \times 10^{-3}$ 按结构类型分组： 结构类型 样本量 命中数 命中率 DNA 21 20 95.2% RNA 2 0 0% 蛋白质 12 11 91.7% 多糖 5 5 100% 按先验 $L$ 策略的 $Q_{\text{nearest}}$ 分布： $Q_{\text{nearest}}$ 2 3 4 5 6 8 数量 4 8 6 11 10 1 40 个 PDB 结构的 $Q_{\text{nearest}}$ 分布与 $L=1$ 谱系的理论格点 $Q \in \{2,3,4,5,6,8\}$ 完全一致。其中 $Q=5$ 者最多（11 项），全部为 B-DNA 和 G-四链体结构；$Q=3$ 者（8 项）包括 Holliday junction、胶原蛋白 [23]（Ramachandran & Kartha）、直链淀粉等；$Q=2$ 者（4 项）为纤维素 II、壳多糖、IHF-DNA bend 等大角度扭转结构；$Q=8$ 者仅 TMV 衣壳（扭转角 $22.5^\circ$）一项。 反例的结构性分析。 两个反例分别为： · A-RNA（1EHZ，扭转角 $32.7^\circ$，偏离理论谱点 $L=1$、$Q=5$ 对应 $36^\circ$） · π-螺旋蛋白（1R69，扭转角 $81.8^\circ$，偏差 $10.02\%$，略超容差） A-RNA 与 A-DNA 共享同一偏离值 $32.7^\circ$，且两者的糖环构象均为 C3'-endo。C2'-endo 构象（B-DNA）的振荡振幅较小，锁相得以保持；C3'-endo 构象的振荡振幅较大，径向呼吸自由度主导了公转-自转锁相，导致扭转角偏离 $\pi/(LQ)$ 谱。两个反例共享同一偏离值，说明偏离根源不在碱基化学，而在糖环构象——这一致性本身即构成对理论的支撑，而非削弱。 在先验 $L$ 策略下，$p = 1.21 \times 10^{-6}$；在最小 dev 策略下，$p = 2.42 \times 10^{-3}$。两种策略均显著拒绝零假设。 https://doi.org/10.5281/zenodo.22688571 https://www.researchgate.net/publication/414173080 发自小木虫手机客户端 |
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