Thermodynamics of DNA Hybridization from Atomistic Simulations
Thermodynamics of DNA Hybridization from Atomistic Simulations
复制标题
原子模拟中 DNA 杂交的热力学
DOI：
10.1021/acs.jpcb.0c09237
复制
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Debenedetti, Pablo G.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zerze, Gül H.;Stillinger, Frank H.;Debenedetti, Pablo G.
在原子长度尺度上研究DNA杂交平衡，无论是通过分子动力学(MD)还是通过常用的高级采样方法，都是出了名的困难。在这项工作中，我们描述了一种基于序参数的高级采样技术来计算杂交自由能，并在原子分辨率下估计DNA低聚物的熔融温度。对于Drew-Dickerson十二聚体和一系列不同GC含量的DNA十聚体序列，自由能景观被报告为基于自然拓扑的有序参数的函数。我们估计的熔化温度在±15°C内与实验值相吻合。作为对所采用方法的数值可靠性的检验，验证了德鲁-迪克森十二聚体的自由能面和熔化温度在数值精度内是不可区分的。
Studying DNA hybridization equilibrium at atomistic length scales, either via molecular dynamics (MD) or through commonly used advanced sampling approaches, is notoriously difficult. In this work, we describe an order-parameter-based advanced sampling technique to calculate the free energy of hybridization, and estimate the melting temperature of DNA oligomers at atomistic resolution. The free energy landscapes are reported as a function of a native-topology-based order parameter for the Drew–Dickerson dodecamer and for a range of DNA decamer sequences of different GC content. Our estimated melting temperatures match the experimental numbers within ±15 °C. As a test of the numerical reliability of the procedures employed, it was verified that the predicted free energy surfaces and melting temperatures of thed- andl-enantiomers of the Drew–Dickerson dodecamer were indistinguishable within numerical accuracy.
登录
查看更多内容
影响因子：
5.5
作者：
Hart, Katarina;Foloppe, Nicolas;Baker, Christopher M.;Denning, Elizabeth J.;Nilsson, Lennart;MacKerell, Alexander D., Jr.
通讯作者：
MacKerell, Alexander D., Jr.
DNA 螺旋-螺旋转变的原子模拟。
DOI：
10.1021/jp0756552
发表时间：
2007
期刊：
The journal of physical chemistry. A
影响因子：
--
作者：
S. Piana
通讯作者：
S. Piana
影响因子：
6.3
作者：
BERENDSEN, HJC;VANDERSPOEL, D;VANDRUNEN, R
通讯作者：
VANDRUNEN, R
影响因子：
5.6
作者：
T. Cheatham;Peter A. Kollman
通讯作者：
T. Cheatham;Peter A. Kollman
腺苷基-3,5-腺苷堆积倾向的温度依赖性
DOI：
10.1021/j100035a002
发表时间：
1995
期刊：
The Journal of Physical Chemistry
影响因子：
--
作者：
J. Norberg;L. Nilsson
通讯作者：
L. Nilsson