Investigations on the Effects of Co-solvents and Hydrostatic Pressure on the Thermal Stability of Guanine-quadruplex DNA
Notice bibliographique
Résumé
Guanine-quadruplexes (GQs) are a non-canonical tetra-helical DNA structure formed in solutions containing certain monovalent cations. These structures form spontaneously in solution by the planar association of four guanines around a central cation, such as potassium or sodium, and the subsequent stacking of these tetrads. GQ DNA may be promising targets for drug design and bio-nanotechnology applications owing to their structural diversity and physical properties, and therefore an understanding of the physical and chemical factors that modulate the stability of these GQs is essential. In this thesis, I investigated using circular dichroism and ultraviolet spectroscopy, through a basic research approach, the effects of co-solvents and hydrostatic pressure on the thermodynamic stability of GQs. The co-solvents dimethyl sulfoxide (DMSO) and urea were shown to have opposing effects on the melting temperature, Tm (an indicator of thermodynamic stability); generally, DMSO stabilized and urea destabilized GQs. In a surprising finding, the addition of molar concentrations of the denaturant urea was found to enhance the stability of the G3T GQ, a GQ considered to be one of the most stable nucleic acid structures in existence. Additional work is required to understand the mechanistic effect of DMSO and urea on GQ stability, and how these co-solvents affect the hydration of GQs. I also characterized the volume of the loop component of GQ DNA, and showed through high pressure volume work that the loops are the primary contributor to the change in volume (ΔV) arising from the folding of oligodeoxyribonucleotides to GQs. The next step to support our hypothesis is to determine the volume of the guanine tetrad region. Both the co-solvent and volume data probe the interactions of water molecules around the GQ, which is crucial in understanding the energetics of any biomolecule in solution. These findings are therefore not only important for the characterization of GQ DNA in various cellular and laboratory environments, but also for furthering our understanding of the fundamental forces that enable life to exist.
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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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».