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Enregistrement W4387609496 · doi:10.1021/acs.jpcb.3c04864

Effect of Guanine Adduct Size, Shape, and Linker Type on the Conformation of Adducted DNA: A DFT and Molecular Dynamics Study

2023· article· en· W4387609496 sur OpenAlexafffund
Ye Eun Rebecca Jeong, Ryan W. Kung, Janelle Bykowski, Trinity K. Deak, Stacey D. Wetmore

Notice bibliographique

RevueThe Journal of Physical Chemistry B · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueDNA and Nucleic Acid Chemistry
Établissements canadiensUniversity of Lethbridge
Organismes subventionnairesAlberta InnovatesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Research ChairsUniversity of Lethbridge
Mots-clésChemistryNucleobaseLinkerGuanineMoietyDNAAdductMolecular dynamicsConformational isomerismStereochemistryGlycosidic bondSmall moleculeCrystallographyMoleculeComputational chemistryBiochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

DNA is damaged through various exogenous sources (e.g., automobile exhaust, tobacco smoke, and processed foods), which can yield diverse C8-dG bulky aryl adducts. Adducts are known to induce structural changes to DNA that can lead to various biological outcomes, ranging from cell death to diseases such as cancer. Unfortunately, the relationship between the chemical composition of the damaged product, the adducted DNA structure, and the biological consequences is not well understood, which limits the development of disease detection and prevention strategies. The present study uses density functional theory (DFT) calculations and quintuplicate 1 μs molecular dynamics (MD) simulations to characterize the structure of DNA containing 21 model C8-dG adducts that systematically differ in size (phenyl to pyrenyl), shape (α (2,3), β (3,4) fusion, or ring substitution), and nucleobase–aryl group linkage (N, O, and C-linked). DFT calculations reveal that the inherent structural features of the G nucleobase adducts are impacted by linker type and bulky moiety shape, but not size, with the conformational flexibility reducing with α-ring fusion and linker composition as N > O > C. These structural properties are maintained in nucleoside models, which also reveal an increased propensity for anti -to- syn rotation about the glycosidic bond with N < O < C linker type. Although these diverse chemical features do not influence the global structure of adducted DNA, the adducts differentially impact the conformation local to the adducted site, including the relative populations of structures with the bulky moiety in the major groove (B conformer) and intercalated (stacked) into the helix (S conformer). Specifically, while the smallest phenyl adducts favor the B conformation and the largest pyrenyl-derived adducts stabilize the S conformation, the B/S ratio decreases with an increase in ring size and N > O > C linker composition. The shape and size (length) of the adduct can further finetune the B/S ratio, with β-fused naphthyl or α-fused phenanthryl N-linked adducts and O or C-linked adducts containing ring substitution increasing the prevalence of the S adducted DNA conformation. Overall, this work uncovers the significant effect of bulky moiety size and linker type, as well as the lesser impact of aryl group shape, on adducted DNA structure, which suggests differential replication and repair outcomes, and thereby represents an important step toward rationalizing connections between the structure and biological consequences of diverse DNA adducts.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil0,021

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

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.

Tête enseignante Opus0,004
Tête enseignante GPT0,244
Écart entre enseignants0,240 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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