Base sequence specificity of counterion binding to DNA: what can MD simulations tell us?
Notice bibliographique
Résumé
Nucleic acids are highly charged biopolymers whose secondary structure is strongly dependent on electrostatic interactions. Solvent molecules and ions are also believed to play an important role in mediating and directing both sequence recognition and interactions with other molecules, such as proteins and a variety of ligands. Therefore, to fully understand the biological functions of DNA, it is necessary to understand the interactions with the surrounding counterions. It is well known that monovalent counterions can bind to the minor groove of DNA with consecutive sequences of four, or more, adenine and thymine (A-tracts) with relatively long residence times. However, much less is known about their binding to the backbone and to the major groove. In this work, we used molecular dynamics simulations to both investigate the interactions between the backbone and major groove of DNA and one of its physiological counterions (Na+) and evaluate the relationship between these interactions and the nucleotide sequence. Three dodecamers, namely CGAAAATTTTCG, CGCTCTAGAGCG, and CGCGAATTCGCG, were simulated using the Toukan–Rahman flexible SPC water model and Smith and Dang parameters for Na+, revealing a significant sequence dependence on the ion binding to both backbone and major groove. In the absence of experimental data on the atomistic details of the studied interactions, the reliability of the results was evaluated performing the simulations with additional sets of potential parameters for ions and solvent, namely the Ȧqvist or the Joung and Cheatham ion parameters and the TIP3P water model. This allowed us to evaluate the results by verifying which features are preserved independently from the parameters adopted.
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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 | 0,002 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| 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 ».