THEORETICAL ASPECTS OF DNA SUPERCOILING

DNA 超螺旋的理论方面

基本信息

  • 批准号:
    2177587
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 16.71万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    1985
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1985-08-01 至 1997-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The major objective of this research is to understand and visualize the structure and properties of supercoiled DNA. The trajectories of the long spatially constrained molecules are generated with curve fitting techniques commonly used in computer aided design and engineering. These approaches automatically satisfy the ring closure constraints of cyclic DNA and/or the end-to-end limitations on spatially fixed open DNA, and involve a relatively limited number of independent variables. Because of the use of mathematical representations, the number of variables that can be placed on the curves is unlimited and it is possible to treat very long chain molecules. Furthermore, because the number of independent variables is limited, it is possible to simulate the large conformational changes found in supercoiled DNAs. The immediate goal of the research is to describe chain configuration and properties in terms of realistic molecular models. The energy of the DNA will be described in terms of simple elastic terms that mimic the sequence-dependent bending and twisting of the chain observed at the local level. The proposed studies may clarify the role of local structure (primary base sequence and polyelectrolyte sugar-phosphate backbone) and ligand binding (proteins and drugs) on the overall folding of the chain. A second goal is to uncover structural details of supercoil-induced transitions of DNA, such as those involving right- and left-handed duplexes. The research combines a variety of computational approaches (Monte Carlo and molecular dynamics simulations, potential energy minimizations, finite element analysis, systematic molecular modeling) with new developments in elasticity theory. Among the scientific issues to be addressed are: (1) the competing effects of two or more bound proteins on the spatial configurations and range of flexibility of the double helix; (2) the possible role of highly bent fragments on the overall structure of kinetoplast DNA minicircles; (3) the extent to which local sequence fixes the branching in long, naturally occurring supercoils; (4) the effects of twist density and fragment length on large-scale supercoiling transitions; (5) the degree of non-uniformity of local twist in protein-bound DNAs; (6) the role of chain fluctuations on the X-ray scattering of supercoiled DNA; (7) the relative time scales of different supercoiling motions; (8) the effect of salt concentration and/or external electric field on molecular shape and flexibility.
这项研究的主要目标是理解和可视化 超螺旋DNA的结构和性质。长河的轨迹 用曲线拟合法生成空间受限的分子 计算机辅助设计和工程中常用的技术。这些 自动满足循环的环闭合约束的方法 DNA和/或空间固定的开放DNA的端到端限制,以及 涉及的自变量数量相对有限。因为. 使用数学表示法,变量的数量可以 被放置在曲线上是无限的,而且有可能治疗很长时间 链状分子。此外,由于自变量的数量 是有限的,所以有可能模拟大的构象变化 在超螺旋DNA中发现。这项研究的直接目标是 根据实际情况描述链的结构和属性 分子模型。DNA的能量将用以下方面来描述 简单的弹性项,模拟顺序相关的弯曲和 在地方一级观察到链条的扭曲。建议进行的研究 可以阐明局部结构(初级碱基序列和 聚电解质、糖-磷酸主链)和配体结合(蛋白质和 毒品)在链条的整体折叠上。第二个目标是发现 超线圈诱导的DNA转变的结构细节,如那些 涉及右手和左手的双重人。这项研究结合了各种 计算方法(蒙特卡洛和分子动力学 模拟,势能最小化,有限元分析, 系统分子模拟)和弹性理论的新发展。 需要解决的科学问题包括:(1)相互竞争的影响 两个或更多结合蛋白的空间构型和范围 双螺旋的柔韧性;(2)高度弯曲的可能作用 动质粒DNA小环整体结构上的片段;(3) 局部序列在多大程度上自然地固定了长分支 超线圈的产生;(4)绞合密度和碎片长度的影响 关于大规模超卷转变;(5)不均匀程度 蛋白质结合的DNA的局部扭曲;(6)链波动的作用 超螺旋DNA的X射线散射;(7)相对时间尺度 不同的超卷运动;(8)盐浓度的影响 和/或外加电场对分子形状和柔性的影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Wilma K Olson其他文献

Biophysical reviews Special issue call: The 21st IUPAB Congress 2024 Kyoto Japan.
生物物理学评论特刊征集:2024 年日本京都第 21 届 IUPAB 大会。
  • DOI:
    10.1007/s12551-024-01181-x
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wilma K Olson;Damien Hall
  • 通讯作者:
    Damien Hall

Wilma K Olson的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Wilma K Olson', 18)}}的其他基金

Theoretical Aspects of DNA Supercoiling
DNA 超螺旋的理论方面
  • 批准号:
    7932644
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
In-depth Biology Foundations:Quantitative Scientists (RMI)
深入的生物学基础:定量科学家(RMI)
  • 批准号:
    7267780
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
Depth Biology Foundations:Quantitative Scientists(RMI)
深度生物学基础:定量科学家(RMI)
  • 批准号:
    6951146
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
In-depth Biology Foundations:Quantitative Scientists (RMI)
深入的生物学基础:定量科学家(RMI)
  • 批准号:
    7484199
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
In-depth Biology Foundations for Quantitative Scientists
定量科学家的深入生物学基础
  • 批准号:
    7110179
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
Indepth Biology Foundations:Quantitative Scientists(RMI)
深入的生物学基础:定量科学家(RMI)
  • 批准号:
    6863040
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
MOLECULAR BIOPHYSICS
分子生物物理学
  • 批准号:
    3538471
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
TRAINING GRANT IN MOLECULAR BIOPHYSICS
分子生物物理学培训补助金
  • 批准号:
    6150871
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
RUTGERS UNIVERSITY TRAINING GRANT IN MOLECULAR BIOPHYSIC
罗格斯大学分子生物物理学培训补助金
  • 批准号:
    2167918
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
TRAINING GRANT IN MOLECULAR BIOPHYSICS
分子生物物理学培训补助金
  • 批准号:
    6351048
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:

相似海外基金

Targeting pathogenic TAR DNA-binding protein 43 to treat frontotemporal dementia and motor neuron disease
靶向致病性 TAR DNA 结合蛋白 43 治疗额颞叶痴呆和运动神经元疾病
  • 批准号:
    nhmrc : 2001572
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Ideas Grants
Electron microscopic analysis of a G4 DNA-binding protein Rif1, a key organizer of chromosomal domains
G4 DNA 结合蛋白 Rif1(染色体结构域的关键组织者)的电子显微镜分析
  • 批准号:
    18K06102
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Functional analysis of methylated DNA-binding protein CIBZ in mouse embryogenesis
甲基化DNA结合蛋白CIBZ在小鼠胚胎发生中的功能分析
  • 批准号:
    16K08587
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Continuous directed evolution of a light-controlled DNA-binding protein
光控DNA结合蛋白的连续定向进化
  • 批准号:
    437922-2013
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Doctoral
Function and evolution of mitochondrial DNA-binding protein in the fission yeast
裂殖酵母线粒体DNA结合蛋白的功能和进化
  • 批准号:
    15K07168
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of a photo-controlled DNA-binding protein
光控 DNA 结合蛋白的开发
  • 批准号:
    459937-2014
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Doctoral
Functional analysis of the single-stranded DNA-binding protein FUBP1 as a transcriptional regulator of hematopoietic stem cell self-renewal
单链DNA结合蛋白FUBP1作为造血干细胞自我更新转录调节因子的功能分析
  • 批准号:
    276833671
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Research Grants
Continuous directed evolution of a light-controlled DNA-binding protein
光控DNA结合蛋白的连续定向进化
  • 批准号:
    437922-2013
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Doctoral
Structural ans functional analysis of single-stranded DNA-binding protein DdrA
单链 DNA 结合蛋白 DdrA 的结构和功能分析
  • 批准号:
    26506030
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of a photo-controlled DNA-binding protein
光控 DNA 结合蛋白的开发
  • 批准号:
    459937-2014
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 16.71万
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Doctoral
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了