Atomistic simulations reveal bubbles, kinks and wrinkles in supercoiled DNA.
Atomistic simulations reveal bubbles, kinks and wrinkles in supercoiled DNA.
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DOI：
10.1093/nar/gkq1312
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发表时间：
2011-05
影响因子：
14.9
通讯作者：
Harris SA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mitchell JS;Laughton CA;Harris SA
尽管 DNA 在细胞中经常弯曲和超螺旋，但原子水平上 DNA 结构的许多可用信息仅限于短线性序列。我们报告了一系列包含 65 至 110bp 的 DNA 小环的原子分子动力学 (MD) 模拟，我们将其与最近对这些紧密 DNA 环中结构扭曲的生化研究进行了比较。我们观察到了大量非规范 DNA 结构，例如扭结、变性气泡和因弯曲和扭转应力而形成的皱纹构象。模拟表明，仅弯曲就足以在仅包含 65bp 的圆中引起扭结的形成，但我们在相同 MD 时间尺度上包含 110bp 的较大扭转松弛圆的模拟中没有观察到任何缺陷。我们还观察到，尺寸范围为 65 至 110bp 的小环的下卷绕会导致单链气泡和皱纹的形成。这些计算用于评估原子 MD 模拟确定弯曲和超螺旋 DNA 结构的能力。
Although DNA is frequently bent and supercoiled in the cell, much of the available information on DNA structure at the atomistic level is restricted to short linear sequences. We report atomistic molecular dynamics (MD) simulations of a series of DNA minicircles containing between 65 and 110 bp which we compare with a recent biochemical study of structural distortions in these tight DNA loops. We have observed a wealth of non-canonical DNA structures such as kinks, denaturation bubbles and wrinkled conformations that form in response to bending and torsional stress. The simulations show that bending alone is sufficient to induce the formation of kinks in circles containing only 65 bp, but we did not observe any defects in simulations of larger torsionally relaxed circles containing 110 bp over the same MD timescales. We also observed that under-winding in minicircles ranging in size from 65 to 110 bp leads to the formation of single stranded bubbles and wrinkles. These calculations are used to assess the ability of atomistic MD simulations to determine the structure of bent and supercoiled DNA.
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DOI：
10.1073/pnas.68.4.815
发表时间：
1971-01-01
影响因子：
11.1
作者：
FULLER, FB
通讯作者：
FULLER, FB
影响因子：
14.9
作者：
Harris, Sarah A.;Laughton, Charles A.;Liverpool, Tanniemola B.
通讯作者：
Liverpool, Tanniemola B.
DOI：
10.1038/87595
发表时间：
2001-05-01
期刊：
NATURE STRUCTURAL BIOLOGY
影响因子：
--
作者：
Geanacopoulos, M;Vasmatzis, G;Adhya, S
通讯作者：
Adhya, S
影响因子：
14.9
作者：
Demurtas D;Amzallag A;Rawdon EJ;Maddocks JH;Dubochet J;Stasiak A
通讯作者：
Stasiak A
影响因子：
5.6
作者：
Chen, SF;Vojtechovsky, J;Berman, HM
通讯作者：
Berman, HM