电路拓扑

折叠线性聚合物的电路拓扑是指其分子内接触的排列。具有分子内接触的线性聚合物的例子是核酸和蛋白质。蛋白质通过形成各种性质的接触而折叠，包括氢键、二硫键和β-β相互作用。基因组中的联系是通过包括CTCF和黏附素在内的蛋白质桥建立的，并通过包括Hi-C在内的技术进行测量。电路拓扑对这些物理接触的拓扑排列进行分类，称为硬接触。此外，链条可以通过打结（或形成软接触）折叠。电路拓扑使用类似的语言对软接触和硬接触进行分类，并提供折叠线性链的完整描述。折叠链的一个简单示例是具有两个硬触点的链。对于具有两个二进制触点的链条，可以使用三种排列方式：并联、串联和交叉。对于具有n个触点的链，拓扑可以用一个n×n矩阵来描述，其中每个元素说明一对触点之间的关系，并且可以采用P、S和X这三种状态中的一种。多价触点也可以是完全分类或通过分解成几个二进制联系人。

类似地，电路拓扑允许对链交叉和缠结的成对排列进行分类，从而提供折叠链的完整3D描述。电路拓扑结构对折叠动力学和分子进化具有重要意义，并已应用于工程聚合物，包括蛋白质折纸。电路拓扑以及接触顺序和尺寸是线性聚合物折叠率的决定因素。细胞蛋白质组和天然RNA的拓扑结构反映了生物分子结构的进化限制。可以表征生物分子的拓扑景观，并且可以将分子的进化作为景观内的过渡途径进行研究。