A computational proposal for the experimentally observed discriminatory behavior of hypoxanthine, a weak universal nucleobase
Notice bibliographique
Résumé
A computational model composed of six nucleobases was used to investigate why hypoxanthine does not yield duplexes of equal stability when paired opposite each of the natural DNA nucleobases. The magnitudes of all nearest-neighbor interactions in a DNA helix were calculated, including hydrogen-bonding, intra- and interstrand stacking interactions, as well as 1-3 intrastrand stacking interactions. Although the stacking interactions in DNA relevant arrangements are significant and account for at least one third of the total stabilization energy in our nucleobase complexes, the trends in the magnitude of the stacking interactions cannot explain the relative experimental melting temperatures previously reported in the literature. Furthermore, although the total hydrogen-bonding interactions explain why hypoxanthine preferentially pairs with cytosine, the experimental trend for the remaining nucleobases (A, T, G) is not explained. In fact, the calculated pairing preference of hypoxanthine matches that determined experimentally only when the sum of all types of nearest-neighbor interactions is considered. This finding highlights a strong correlation between the relative magnitude of the total nucleobase-nucleobase interactions and measured melting temperatures for DNA strands containing hypoxanthine despite the potential role of other factors (including hydration, temperature, sugar-phosphate backbone). By considering a large range of sequence combinations, we reveal that the binding preference of hypoxanthine is strongly dependent on the nucleobase sequence, which may explain the varied ability of hypoxanthine to universally bind to the natural bases. As a result, we propose that future work should closely examine the interplay between the dominant nucleobase-nucleobase interactions and the overall strand stability to fully understand how sequence context affects the universal binding properties of modified bases and to aid the design of new molecules with ambiguous pairing properties.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 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 ».