Structural Properties of Hachimoji Nucleic Acids and Their Building Blocks: Comparison of Genetic Systems with Four, Six and Eight Alphabets
Notice bibliographique
Résumé
Expansion of the genetic alphabet is an ambitious goal. A recent breakthrough has led to the eight-base (hachimoji) genetics having canonical and unnatural bases. However, very little is known on the molecular-level features that facilitate the candidature of unnatural bases as genetic alphabets. Here we amalgamated DFT calculations and MD simulations to analyse the properties of the constituents of hachimoji DNA and RNA. DFT reveals the dominant syn conformation for isolated unnatural deoxyribonucleosides and at the 5'-end of oligonucleotides, although an anti/syn mixture is predicted at the nonterminal and 3'-terminal positions. However, isolated ribonucleotides prefer an anti/syn mixture, but mostly prefer anti conformation at the nonterminal positions. Further, the canonical base pairing combinations reveals significant strength, which may facilitate replication of hachimoji DNA. We also identify noncanonical base pairs that can better tolerate the substitution of unnatural pairs in RNA. Stacking strengths of 51 dimers reveals higher average stacking stabilization of dimers of hachimoji bases than canonical bases, which provides clues for choosing energetically stable sequences. A total of 14.4 μs MD simulations reveal the influence of solvent on the properties of hachimoji oligonucleotides and point to the likely fidelity of replication of hachimoji DNA. Our results pinpoint the features that explain the experimentally observed stability of hachimoji DNA.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,000 | 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 | 0,000 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».