Nanomechanical measurements of the sequence-dependent folding landscapes of single nucleic acid hairpins
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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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 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».