Monte Carlo Simulation of Hydration of the Nucleic Acid Fragments

Теплухин, А. В.; Poltev, V. I.; Shulyupina, N. V.; Маленков, Г. Г.

doi:10.1080/07391102.1989.10507753

Cited by 9 publications

(9 citation statements)

References 21 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Static hydration of DNA has been studied by molecular orbital calculations and empirical potential energy functions (21)(22)(23). Monte Carlo methods have been used to further the understanding of the statistical distribution of water around DNA (24)(25)(26)(27). Preferred solvation sites have been calculated to characterize the accessible atoms in DNA and their capacity for solvation (28).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Solvation Effects on the Sequence Variability of DNA Double Helical Conformations

Raghunathan

et al. 1990

Journal of Biomolecular Structure and Dynamics

View full text Add to dashboard Cite

The role of solvation on the sequence dependent conformational variabilities in DNA has been studied by calculating hydration free energies from solvent accessible surface areas for several base steps, as a function of various helical parameters, roll, twist and propeller twist. The results of roll calculations suggest opposite trends for AA and GG steps, with the former tending to have a compressed minor groove and the latter a compressed major groove. These trends are consistent with the experimental findings on sequence preferences and the nature of anisotropic bending of DNA observed in nucleosomes (Drew, H.R. and Travers, A.A., J. Mol. Biol. 186, 773-790 (1985); Satchwell, S.C., Drew, H.R. and Travers, A.A., J. Mol. Biol. 191, 659-675 (1986)) and CAP-DNA interactions (Gartenberg, M.R. and Crothers, D.M., Nature 333, 824-829, (1988)). Solvation energy profiles also indicate preferences for the base pairs in GG and AA steps to adopt low and high propeller twists, respectively. Such agreements may either reflect a coincidence of solvation effects with other energy terms or a dominance of solvent effects. The results are discussed in the context of the crystallographic observations of structural tendencies.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Solvation Effects on the Sequence Variability of DNA Double Helical Conformations

Raghunathan

et al. 1990

Journal of Biomolecular Structure and Dynamics

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Известно, что гидратация биополимеров играет существенную роль в балансе сил, определяющих их функциональные конформации [14]. Достаточно отметить, что изменение содержания воды в полинуклеотидных нитях является причиной конформационного перехода в двойной спирали [27]. Однако до недавнего времени наши знания о гидратационных свойствах структурных составляющих биополимеров, в частности азотистых оснований, ограничивались квантовохимическими и атоматомными расчетами.…”

Section: а д бunclassified

“…Вопрос о количестве центров сильного связывания гуанина экспериментально до конца не выяснен. Тем не менее, уже из имеющихся данных следует вывод о том, что взаимодействие молекул воды с гидрофильными атомами оснований GhC заметно выше по сравнению с анало-Таблица З гичными взаимодействиями в случае А и T(U), что согласуется с теорией [20][21][22]27].…”

Section: а д бunclassified

“…Для пары ITT 9 A-ITI 1 U подобная гидратная структура наблюдается при п = 4, причем в ее образовании, по-видимому, принимают участие атомы обоих оснований, что отражается на усилении ее стабильности [26]. В связи с полученными данными представляют большой интерес результаты недавней работы [27], в которой методом Монте-Карло моделировали гидратацию гидрофильных центров оснований и комплементарных пар в кластере из 25 молекул воды. Авторы [27] показали, что для гидратных оболочек пар A-U и G-C характерно образование мостиковых связей как между отдельными молекулами воды и гидрофильными атомами оснований, так и между молекулами воды, образующими двух-и трехчленные водные мостики, связывающие полярные атомы двух молекул оснований.…”

Section: а д бunclassified

See 1 more Smart Citation

The possibilities of the soft-ionization mass-spectrometry in the molecular-biological studies

Sukhodub

1991

Biopolym. Cell

View full text Add to dashboard Cite

В обзоре собраны данные, демонстрирующие возможности мягкоионизационной массспектрометрии (МИ-MC) в молекулярно-биологических исследования по двум направлениям: термодинамическом и структурно-аналитическом. Дано описание методики температурно-зависимой полевой масс-спектрометрии, с помощью которой впервые были поставлены эксперименты по измерению термодинамических характеристик ряда биологических ассоциатов: уотсон-криковские, «неправильные» и др. пары оснований, стопочные димеры оснований, комплексы «аминокислота-основание», гидраты оснований и их пар. Сделан анализ этих данных в сочетании с теорией. Показаны перспективы МИ-МС в изучении продуктов гидролиза (распада) лекарственных препаратов в физиологическом растворе и аддуктов их взаимодействия с ДНК. Введение. Масс-спектрометрический метод исследования вещества, открытый в начале века Астоном, в настоящее время относится к разряду наиболее широко используемых аналитических методик. Его практическое применение началось с физики и химии с момента появления в 50-е годы первых промышленных образцов. Дальнейшее развитие метода позволило перейти к изучению медико-биологических и экологических объектов. В итоге в наши дни масс-спектрометрия (MC) становится неотъемлемым инструментальным методом как научно-производственных, так и академических лабораторий различного профиля. Подтверждением этому служат, например, данные о том, что в США на 1987 г. около 5000 ученых используют MC в качестве основного исследовательского инструмента и примерно 1500 из них принимают участие в ежегодных конференциях по MC и родственным направлениям, организуемых американским обществом по MC [1]. Методы мягкой ионизации в масс-спектрометрии. Разработка и внедрение мягкоионизационных (МИ) методик в MC вызвали настоящий взрыв аналитико-молекулярных исследований в биологических науках. Это обусловлено, прежде всего, возможностью проведения анализа ранее недоступных, труднолетучих, высокополярных и/или термо

show abstract

“…Although it is well established now that the DNA polymorphism can be induced by changes in the solvating conditions, the mechanism of these transitions on the molecular level is not fully clarified. The concept of"hydration economy'' proposed by Saenger( 5) to explain B to A DNA transition has been recently supported by Monte Carlo Metropolis simulations (6,7). In contrast, the RNA structure seems to be quite insensitive to variations in the degree of hydration (8).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 97%

Hydration of Cytidine, 2′-Deoxycytidine and their Phosphate Salts in the Aqueous Solutions. A Molecular Dynamics Computer Simulation Study

Kulińska

Laaksonen

1994

Journal of Biomolecular Structure and Dynamics

View full text Add to dashboard Cite

To compare the hydration pattern of the cytidine (Cyd) and 2'-deoxycytidine (dCyd) in the aqueous solutions at the level of microscopic interactions. Molecular Dynamics (MD) computer simulations have been undertaken. The results indicate that the hydration of the heterocyclic base moiety in cytidine and 2'-deoxycytidine has a hydrophobic character. None of the three potential Watson-Crick base pair centres hydrogen bonds with the water molecules and the formation of something akin to a clathrate cage structure of water around base moieties of nucleosides in the aqueous solution is suggested. In contrast, the hydration of Cyd and dCyd sugar moieties shows a hydrophilic character and the three-dimensional networks of H-bonds involving all hydrophilic centres are formed differently around the ribose and 2'-deoxyribose. The sugar hydroxyl groups participate in the hydrogen bonding with water both as H-donor and as H-acceptor. Their donor-acceptor abilities have been evaluated and compared. The coordination numbers, the geometrical data of the first hydration shell, and the number of hydrogen bonds have been calculated. The changes in the pattern of hydration with the increased concentration of nucleosides and upon nucleoside protonation are discussed. The analysis of the pairwise interaction energies are also presented.

show abstract

Monte Carlo Simulation of Hydration of the Nucleic Acid Fragments

Cited by 9 publications

References 21 publications

Solvation Effects on the Sequence Variability of DNA Double Helical Conformations

Solvation Effects on the Sequence Variability of DNA Double Helical Conformations

The possibilities of the soft-ionization mass-spectrometry in the molecular-biological studies

Hydration of Cytidine, 2′-Deoxycytidine and their Phosphate Salts in the Aqueous Solutions. A Molecular Dynamics Computer Simulation Study

Contact Info

Product

Resources

About