Effect of confinement on DNA, solvent and counterion dynamics in a model biological nanopore
Notice bibliographique
Résumé
The application of recent advances in nanopore technology to high-throughput DNA sequencing requires a more detailed understanding of solvent, ion and DNA interactions occurring within these pores. Here we present a combination of atomistic and coarse-grained modeling studies of the dynamics of short single-stranded DNA (ssDNA) homopolymers within the alpha-hemolysin pore, for the two single-stranded homopolymers poly(dA)40 and poly(dC)40. Analysis of atomistic simulations along with the per-residue decomposition of protein-DNA interactions in these simulations gives new insight into the very complex issues that have yet to be fully addressed with detailed MD simulations. We discuss a modification of the solvent properties and ion distribution around DNA within nanopore confinement and put it into the general framework of counterion condensation theory. There is a reasonable agreement in computed properties from our all-atom simulations and the resulting predictions from analytical theories with experimental data, and our equilibrium results here support the conclusions from our previous non-equilibrium Brownian dynamics studies with a recently developed BROMOC protocol that cations are the primary charge carriers through alpha-hemolysin nanopores under an applied voltage in the presence of ssDNA. Clustering analysis led to an identification of distinct conformational states of captured polymer and depth of the current blockade. Therefore, our data suggest that confined polymer may act as a flickering gate, thus contributing to excess noise phenomena. We also discuss the extent of water structuring due to nanopore confinement and the relationship between the conformational dynamics of a captured polymer and the distribution of blocked current.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».