Nanomechanical measurements of the sequence-dependent folding landscapes of single nucleic acid hairpins
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Notice bibliographique
Résumé
Nucleic acid hairpins provide a powerful model system for probing the formation of secondary structure. We report a systematic study of the kinetics and thermodynamics of the folding transition for individual DNA hairpins of varying stem length, loop length, and stem GC content. Folding was induced mechanically in a high-resolution optical trap using a unique force clamp arrangement with fast response times. We measured 20 different hairpin sequences with quasi-random stem sequences that were 6-30 bp long, polythymidine loops that were 3-30 nt long, and stem GC content that ranged from 0% to 100%. For all hairpins studied, folding and unfolding were characterized by a single transition. From the force dependence of these rates, we determined the position and height of the energy barrier, finding that the transition state for duplex formation involves the formation of 1-2 bp next to the loop. By measuring unfolding energies spanning one order of magnitude, transition rates covering six orders of magnitude, and hairpin opening distances with subnanometer precision, our results define the essential features of the energy landscape for folding. We find quantitative agreement over the entire range of measurements with a hybrid landscape model that combines thermodynamic nearest-neighbor free energies and nanomechanical DNA stretching energies.
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Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 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 découle