本文關(guān)鍵詞：堿基對在DNA雙螺旋鏈上分離的自由能計算（英文）

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【摘要】：DNA是大部分生物包括病毒的基因載體。DNA雙螺旋鏈通過A=T和G≡C兩種堿基對編碼實現(xiàn)對遺傳信息的存儲。堿基對中的相互作用對DNA雙螺旋鏈的穩(wěn)定性起到重要作用,直接關(guān)系到基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。當前研究中,我們構(gòu)建了四組不同結(jié)構(gòu)的DNA雙螺旋鏈,進行了總共4.3μs的分子動力學(xué)模擬。通過傘形取樣技術(shù)計算了DNA雙螺旋鏈中堿基對分離的自由能曲線,并從分子尺度細節(jié)和相互作用能對自由能曲線進行解析。在堿基對G≡C的自由能曲線(PMF-PGC)上觀察到三個峰,通過監(jiān)測氫鍵數(shù)目的變化發(fā)現(xiàn)分別對應(yīng)于G≡C三個氫鍵的斷裂;而在A=T的自由能曲線(PMF-PAT)上只出現(xiàn)一個峰,說明A=T的兩個氫鍵在分離過程中幾乎同時斷裂。PMF-PGC的總能壘比PMF-PAT高,主要是因為G≡C比A=T多一個氫鍵,更穩(wěn)定。兩條曲線的后段自由能仍然升高,而此時堿基對的氫鍵已斷裂,這是DNA鏈骨架剛性所導(dǎo)致。我們還研究了堿基對穩(wěn)定性受相鄰堿基對的影響,發(fā)現(xiàn)鄰近G≡C堿基對會增強A=T的穩(wěn)定性,C≡G會削弱A=T的穩(wěn)定性,T=A對A=T的影響較小。
【作者單位】： 四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院;中國科學(xué)院理論物理研究所 理論物理國家重點實驗室;
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(11405113) Science and Technology Plan of Sichuan Province;China(2010JY0122) Science Research Fund of Sichuan Normal University;China(10MSL02)~~
【分類號】：Q503;O641.3
【正文快照】： 1 IntroductionDNA duplexes are double-stranded DNA(ds DNA),in whichtwo complementary nucleic acid strands are combined into onehelix.DNA is the primary genetic material for biological objects.The studies on its structures and functions are the basis of e

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