Understanding sequence effect in DNA bending elasticity by molecular dynamic simulations

持续时间 抗弯刚度 静电学 弹性(物理) 分子动力学 副槽 DNA 静电 材料科学 弯曲 生物物理学 物理 化学物理 化学 计算化学 复合材料 聚合物 生物 物理化学 生物化学 量子力学
作者
Xiaowei Qiang,Hailong Dong,Xiong Kai-Xin,Wenbing Zhang,Zhi-Jie Tan
出处
期刊:Communications in Theoretical Physics [Institute of Physics]
卷期号:73 (7): 075601-075601 被引量:8
标识
DOI:10.1088/1572-9494/abf825
摘要

Abstract Structural elasticity of double-strand DNAs is very important for their biological functions such as DNA-ligand binding and DNA-protein recognition. By all-atom molecular dynamics simulations, we investigated the bending elasticity of DNA with three typical sequences including poly(A)-poly(T) (AA-TT), poly(AT)-poly(TA) (AT-TA), and a generic sequence (GENE). Our calculations indicate that, AA-TT has an apparently larger bending persistence length ( P ∼63 nm) than GENE ( P ∼49 nm) and AT-TA ( P ∼48 nm) while the persistence length of AT-TA is only very slightly smaller than that of GENE, which agrees well with those from existing works. Moreover, through extensive electrostatic calculations, we found that the sequence-dependent bending elasticity is attributed to the sequence-dependent electrostatic bending energy for AA-TT, AT-TA and GENE, which is coupled to their backbone structures. Particularly, the apparently stronger bending stiffness of AA-TT is attributed to its narrower minor groove. Interestingly, for the three DNAs, we predicted the non-electrostatic persistence length of ∼17 nm, thus electrostatic interaction makes the major contribution to DNA bending elasticity. The mechanism of electrostatic energy dominating sequence effect in DNA bending elasticity is furtherly illustrated through the electrostatic calculations for a grooved coarse-grained DNA model where minor groove width and other microscopic structural parameters can be artificially adjusted.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
科研通AI2S应助萧拾壹采纳,获得10
1秒前
xliiii完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
松月发布了新的文献求助10
2秒前
Wjk完成签到,获得积分10
2秒前
YUYUYU发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
cdercder应助hcy采纳,获得10
3秒前
5秒前
lalalaaaa发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
飞快的问芙完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
科研通AI6.4应助阿垚采纳,获得10
10秒前
CodeCraft应助烷基八氮采纳,获得10
10秒前
CC爱学习完成签到,获得积分10
11秒前
避橙完成签到,获得积分10
11秒前
anthony完成签到,获得积分20
11秒前
慕青应助chiweiyoung采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.2应助CC爱学习采纳,获得10
13秒前
13秒前
追寻宛海完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
颜100年完成签到,获得积分20
14秒前
刘yi发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
陈谦嵩发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
bkagyin应助lalalaaaa采纳,获得10
16秒前
16秒前
可爱的函函应助缘__采纳,获得10
16秒前
天真的白云完成签到,获得积分10
19秒前
Jasper应助brick2024采纳,获得10
20秒前
香蕉觅云应助pyp采纳,获得10
20秒前
bkagyin应助睡梦中的花猫采纳,获得10
21秒前
科研通AI6.4应助赵彬旭采纳,获得10
21秒前
天真绿完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7679548
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9244354
关于积分的说明 19929038
捐赠科研通 7250094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287335
关于科研通互助平台的介绍 2445196
邀请新用户注册赠送积分活动 2290628