Charge-induced instabilities of droplets containing macromolecular complexes
Notice bibliographique
Résumé
Solvated macromolecular complexes are ubiquitous in nature, notably in biological systems containing proteins and nucleic acids. Studies of the interactions within a macromolecular complex and between the complex and the solvent in droplet environments are critical for understanding the stability of macromolecular complexes in electrospray ionization (ESI) and nanofluidic experiments. In this study, two distinct cases of macromolecular complexes in aqueous nanodrops are examined by using molecular dynamics simulations: (i) a pair of sodiated poly(ethylene) glycol (PEG) macroions and (ii) a double-stranded DNA (dsDNA). PEG represents a case in which the surface energy of the aqueous droplet is larger than the solvent–macromolecule energy. Conversely, in a droplet solvating dsDNA, the solvent–macromolecule interaction energy overcomes the solvent interaction energy. We report that charge-induced instabilities previously identified for single macroions also appear in the case of complexes, but with a higher level of complexity. In the case of a pair of PEG macroions, we found that their conformations on the surface of a droplet “sense” each other. The charged PEGs are each released from a droplet at different times through contiguous extrusion or drying-out mechanisms. In the case of the DNA, the charge-induced instability manifests as a spine droplet morphology. Narrow regions of the spines promote break down of the hydrogen bonds that hold the dsDNA together. The dsDNA separates into two single strands as it is increasingly exposed to vacuum. These findings elucidate charge-induced instabilities of macromolecular complexes in droplets, which are critical intermediates in ESI and nanofluidic experiments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».