Molecular Insights into the Translesion Synthesis of Benzyl-Guanine from Molecular Dynamics Simulations: Structural Evidence of Mutagenic and Nonmutagenic Replication
Notice bibliographique
Résumé
DNA can be damaged by many compounds in our environment, and the resulting damaged DNA is commonly replicated by translesion synthesis (TLS) polymerases. Because the mechanism and efficiency of TLS are affected by the type of DNA damage, obtaining information for a variety of DNA adducts is critical. However, there is no structural information for the insertion of a dNTP opposite an O6-dG adduct, which is a particularly harmful class of DNA lesions. We used molecular dynamics (MD) simulations to investigate structural and energetic parameters that dictate preferred dNTP insertion opposite O6-benzyl-guanine (Bz-dG) by DNA polymerase IV, a prototypical TLS polymerase. Specifically, MD simulations were completed on all possible ternary insertion complexes and ternary -1 base deletion complexes with different Bz-dG conformations. Our data suggests that the purines are unlikely to be inserted opposite anti- or syn-Bz-dG, and dTTP is unlikely to be inserted opposite syn-Bz-dG, because of changes in the active site conformation, including critical hydrogen-bonding interactions and/or reaction-ready parameters compared to natural dG replication. In contrast, a preserved active site conformation suggests that dCTP can be inserted opposite either anti- or syn-Bz-dG and dTTP can be inserted opposite anti-Bz-dG. This is the first structural explanation for the experimentally observed preferential insertion of dCTP and misincorporation of dTTP opposite Bz-dG. Furthermore, we provide atomic level insight into why Bz-dG replication does not lead to deletion mutations, which is in contrast with the replication outcomes of other adducts. These findings provide a basis for understanding the replication of related O6-dG adducts.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».