Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Анимированная 3D-проволочная модель ДНК
В то время как эта очищенная ДНК, осажденная в кувшине с водой (слева), кажется бесформенной массой, на наноуровне нуклеиновые кислоты обладают сложной структурой (справа).

Молекулярные модели структуры ДНК являются представлением молекулярной геометрии и топологии дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК ) молекул с использованием одного из нескольких средств, с целью упрощения и представлений существенного, физико-химические, свойства молекулярных структур ДНК либо в естественных условиях или в пробирка . Эти изображения включают в себя плотно упакованные сферы ( модели CPK ) из пластика, металлические проволоки для скелетных моделей , графические вычисления и анимацию на компьютере, художественный рендеринг. Компьютерные молекулярные модели также позволяют анимировать и моделировать молекулярную динамику, что очень важно для понимания того, как функционирует ДНК.in vivo .

Более продвинутые компьютерные молекулярные модели ДНК включают моделирование молекулярной динамики и квантово-механические вычисления вибровращений, делокализованных молекулярных орбиталей (МО), электрических дипольных моментов , водородных связей и так далее. Моделирование молекулярной динамики ДНК включает моделирование геометрии молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК ) и изменений топологии со временем в результате как внутри-, так и межмолекулярных взаимодействий ДНК. В то время как молекулярные модели молекул ДНК, такие как плотно упакованные сферы (модели CPK), сделанные из пластиковой или металлической проволоки дляскелетные модели - полезные представления статических структур ДНК, их полезность очень ограничена для представления сложной динамики ДНК. Компьютерное молекулярное моделирование позволяет создавать как анимацию, так и моделирование молекулярной динамики, что очень важно для понимания того, как ДНК функционирует in vivo .

История [ править ]

Молекулярная модель двойной спирали A-ДНК Крика и Ватсона (согласующаяся с рентгеновскими данными), за которую они вместе с MHF Wilkins получили Нобелевскую премию.
Двойная спираль
  • v
  • т
  • е
Дополнительная информация: История молекулярной биологии.

С самых ранних этапов структурных исследований ДНК с помощью дифракции рентгеновских лучей и биохимических методов, молекулярные модели, такие как модель двойной спирали нуклеиновой кислоты Уотсона-Крика, были успешно использованы для решения `` загадки '' структуры ДНК, а также для выяснения того, как последнее относится к его ключевым функциям в живых клетках. О первых высококачественных рентгеновских дифрактограммах A-ДНК сообщили Розалинд Франклин и Раймонд Гослинг в 1953 году. [1] Розалинда Франклин сделала критическое наблюдение, что ДНК существует в двух различных формах, A и B, и дала наиболее четкие изображения. как с помощью рентгеновской дифрактометрии. [2]Первые расчеты преобразования Фурье атомной спирали были сообщены годом ранее Кокраном, Криком и Вандом [3], а в 1953 году за ними последовало вычисление преобразования Фурье спиральной спирали Криком. [4]

Структурная информация генерируется из рентгеноструктурных исследований ориентированных волокон ДНК с помощью молекулярных моделей ДНК, которые сочетаются с кристаллографическим и математическим анализом рентгенограмм.

Первые сообщения о двойной спиральной молекулярной модели структуры B-ДНК были сделаны Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году. [5] [6] В том же году Морис Ф. Уилкинс, А. Стоукс и Х. Р. Уилсон сообщили о первом Рентгенограммы B-ДНК in vivo в частично ориентированных головках сперматозоидов лосося. [7]

Разработка первой правильной двойной спиральной молекулярной модели ДНК Криком и Ватсоном, возможно, была бы невозможна без биохимических доказательств спаривания нуклеотидных оснований ([A --- T]; [C --- G]) или Правила Чаргаффа . [8] [9] [10] [11] [12] [13] Хотя такие первоначальные исследования структур ДНК с помощью молекулярных моделей были по существу статичными, их последствия для объяснения функций ДНК in vivo были значительными в следующих областях: биосинтеза белков и квазиуниверсальности генетического кода. Исследования эпигенетической трансформации ДНК in vivoоднако развивались гораздо медленнее, несмотря на их важность для эмбриологии, морфогенеза и исследований рака. Такая химическая динамика и биохимические реакции ДНК намного сложнее, чем молекулярная динамика физических взаимодействий ДНК с водой, ионами и белками / ферментами в живых клетках.

Важность [ править ]

Дополнительная информация: Структура нуклеиновой кислоты

Давняя постоянная динамическая проблема заключается в том, как «самовоспроизведение» ДНК происходит в живых клетках, что должно включать временное разворачивание сверхспиральных волокон ДНК. Хотя ДНК состоит из относительно жестких, очень больших удлиненных биополимерных молекул, называемых волокнами или цепями (которые состоят из повторяющихся нуклеотидных единиц четырех основных типов, прикрепленных к дезоксирибозным и фосфатным группам), ее молекулярная структура in vivo претерпевает динамические изменения конфигурации, которые включают динамически прикрепленные молекулы и ионы воды. Суперспирализация, упаковка гистонами в хромосомных структурах и другие подобные супрамолекулярные аспекты также связаны с топологией ДНК in vivo.что даже сложнее, чем молекулярная геометрия ДНК, что делает молекулярное моделирование ДНК особенно сложной задачей как для молекулярных биологов, так и для биотехнологов. Подобно другим большим молекулам и биополимерам, ДНК часто существует в нескольких стабильных геометриях (то есть проявляет конформационную изомерию ) и конфигурационных, квантовых состояниях, которые близки друг к другу по энергии на поверхности потенциальной энергии молекулы ДНК.

Такая изменяющаяся молекулярная геометрия также может быть вычислена, по крайней мере в принципе, с использованием методов квантовой химии ab initio, которые могут достичь высокой точности для малых молекул, хотя недавно были сделаны заявления о том, что приемлемая точность может быть достигнута также для полинуклеотидов и конформаций ДНК. основа колебательного кругового дихроизма (ВКД) спектральных данных. Такая квантовая геометрия определяет важный класс неэмпирических молекулярных моделей ДНК, исследования которых только начинаются, особенно в отношении результатов, полученных с помощью VCD в растворах. Более подробные сравнения с такими ab initio квантовые вычисления в принципе можно получить с помощью 2D-Фурье ЯМР-спектроскопии и релаксационных исследований растворов полинуклеотидов или специально меченой ДНК, как, например, дейтериевыми метками.

В интересном повороте ролей было предложено использовать молекулу ДНК для квантовых вычислений через ДНК. Созданы как наноструктуры ДНК, так и биочипы для вычисления ДНК .

Основные концепции [ править ]

Слева химическая структура ДНК, показывающая спаривание оснований. На этом изображении дуплекса ДНК справа отсутствует информация о трехмерной структуре молекулы.

Химической структуры ДНК недостаточно для понимания сложности трехмерных структур ДНК. Напротив, анимированные молекулярные модели позволяют визуально исследовать трехмерную (3D) структуру ДНК. Показанная модель ДНК (крайняя справа) представляет собой модель двойной спирали ДНК, заполняющую пространство, или CPK . Анимированные молекулярные модели, такие как проволочный или скелетный тип, показанные в верхней части этой статьи, позволяют визуально исследовать трехмерную (3D) структуру ДНК. Другой тип модели ДНК - это модель заполнения пространства, или CPK.

Динамика водородных связей и протонный обмен сильно различаются на много порядков между двумя системами полностью гидратированной ДНК и молекул воды во льду. Таким образом, динамика ДНК является сложной, включая наносекундные и несколько десятков пикосекундных временных масштабов, тогда как динамика жидкого льда находится в пикосекундной временной шкале, а динамика протонного обмена во льду - в миллисекундной временной шкале. Скорость протонного обмена в ДНК и прикрепленных белках может варьироваться от пикосекунды до наносекунды, минут или лет, в зависимости от точного местоположения обмениваемых протонов в больших биополимерах.

«Вибрация» простого гармонического осциллятора - это только упрощенное динамическое представление продольных колебаний переплетенных спиралей ДНК, которые оказались ангармоническими, а не гармоническими, как это часто предполагается при квантовом динамическом моделировании ДНК.

Структура ДНК [ править ]

Структура ДНК имеет множество форм, как двухцепочечных, так и одноцепочечных. Механические свойства ДНК, которые напрямую связаны с ее структурой, представляют серьезную проблему для клеток . Каждый процесс, связывающий или считывающий ДНК , может использовать или изменять механические свойства ДНК для целей распознавания, упаковки и модификации. Длину крайности (а хромосома может содержать 10 см длиной цепи ДНК), относительная жесткость и спиральную структуру ДНК привели к эволюции от гистонов и ферментов , таких как топоизомеразы и геликазуправлять ДНК клетки. Свойства ДНК тесно связаны с ее молекулярной структурой и последовательностью, особенно со слабостью водородных связей и электронных взаимодействий, которые удерживают нити ДНК вместе, по сравнению с прочностью связей внутри каждой нити.

Экспериментальные методы, позволяющие напрямую измерить механические свойства ДНК, относительно новы, и визуализация с высоким разрешением в растворе часто затруднена. Тем не менее, ученые обнаружили большое количество данных о механических свойствах этого полимера, и влияние механических свойств ДНК на клеточные процессы является темой активных текущих исследований.

ДНК, обнаруженная во многих клетках, может иметь макроскопическую длину: несколько сантиметров для каждой хромосомы человека. Следовательно, клетки должны уплотняться или упаковывать ДНК, чтобы нести ее внутри себя. У эукариот это переносится подобными катушке белками, называемыми гистонами , вокруг которых наматывается ДНК. Дальнейшее уплотнение этого ДНК-белкового комплекса дает хорошо известные митотические эукариотические хромосомы .

В конце 1970-х альтернативные неспиральные модели структуры ДНК кратко рассматривались как потенциальное решение проблем репликации ДНК в плазмидах и хроматине . Однако модели были отложены в пользу модели с двойной спиралью из-за последующих экспериментальных достижений, таких как рентгеновская кристаллография дуплексов ДНК, а затем и ядерной частицы нуклеосомы , а также открытие топоизомераз . Такие недвухспиральные модели в настоящее время не принимаются основным научным сообществом. [14] [15]

Определение структуры ДНК с использованием молекулярного моделирования и рентгеновских снимков ДНК [ править ]

Слева показаны основные этапы определения структуры ДНК с помощью рентгеновской кристаллографии, показывающие важную роль, которую играют молекулярные модели структуры ДНК в этом повторяющемся процессе. Справа, изображение реальных рентгеновских паттернов A- и B-ДНК, полученных с ориентированных и гидратированных волокон ДНК (любезно предоставлено доктором Гербертом Р. Уилсоном, Федеральная резервная система - см. Список ссылок).
Основная статья: Определение структуры нуклеиновой кислоты

После того, как ДНК была отделена и очищена стандартными биохимическими методами, образец находится в сосуде, как на рисунке в верхней части этой статьи. Ниже приведены основные этапы генерации структурной информации на основе рентгеноструктурных исследований ориентированных волокон ДНК, взятых из гидратированного образца ДНК с помощью молекулярных моделей ДНК, которые сочетаются с кристаллографическим и математическим анализом рентгенограмм. .

Паракристаллические решетчатые модели структур B-ДНК [ править ]

Кремнеземное стекло - еще один пример материала, который организован в паракристаллическую решетку.

Паракристаллическая решетка или paracrystal, представляет собой молекулярную или атомная решетку со значительными количествами (например, больше , чем несколько процентов) частичного разупорядочения молекулярных механизмов. Предельными случаями паракристаллической модели являются наноструктуры , такие как стекла , жидкости и т. Д., Которые могут обладать только локальным упорядочением и не иметь глобального порядка. На следующем рисунке показан простой пример паракристаллической решетки кварцевого стекла:

Жидкие кристаллы также имеют паракристаллическую, а не кристаллическую структуру.

Высокогидратированная B-ДНК встречается в живых клетках в таком паракристаллическом состоянии, которое является динамическим, несмотря на относительно жесткую двойную спираль ДНК, стабилизированную параллельными водородными связями между парами нуклеотидных оснований в двух комплементарных спиральных цепях ДНК (см. Рисунки). ). Для простоты в большинстве молекулярных моделей ДНК не учитываются как вода, так и ионы, динамически связанные с B-ДНК, и поэтому они менее полезны для понимания динамического поведения B-ДНК in vivo . Таким образом, физико-математический анализ рентгеновских [16] [17] и спектроскопических данных для паракристаллической B-ДНК намного сложнее, чем анализ дифракционных картин кристаллической A-ДНК. Модель паракристалла также важна для технологических приложений ДНК, таких как нанотехнологии ДНК.. В настоящее время также разрабатываются новые методы, сочетающие дифракцию рентгеновских лучей ДНК с рентгеновской микроскопией гидратированных живых клеток. [18]

Геномные и биотехнологические приложения молекулярного моделирования ДНК [ править ]

Молекулярные модели полезны при проектировании структур для нанотехнологии ДНК . Здесь отдельные плитки ДНК (модель слева) самоорганизуются в высокоупорядоченную 2D-наносетку ДНК ( изображение АСМ справа).

Существуют различные применения молекулярного моделирования ДНК в исследовательских приложениях в области геномики и биотехнологии, от восстановления ДНК до ПЦР и наноструктур ДНК . Двумерные массивы соединений ДНК были визуализированы с помощью атомно-силовой микроскопии . [19]

Молекулярное моделирование ДНК находит широкое применение в геномике и биотехнологии , от репарации ДНК до ПЦР и наноструктур ДНК. К ним относятся компьютерные молекулярные модели таких разнообразных молекул, как РНК-полимераза, E. coli, матрица бактериальной ДНК-примазы, предполагающая очень сложную динамику на границах раздела между ферментами и матрицей ДНК, а также молекулярные модели мутагенного, химического взаимодействия мощных молекул канцерогенов. с ДНК. Все они представлены в галерее ниже.

Технологические приложения включают биочип ДНК и наноструктуры ДНК, предназначенные для вычислений ДНК и других динамических приложений нанотехнологии ДНК . [20] [21] [22] [23] [24] [25] На изображении справа показаны самособирающиеся наноструктуры ДНК. Структура «плитки» ДНК на этом изображении состоит из четырех разветвленных стыков, ориентированных под углом 90 °. Каждая плитка состоит из девяти олигонуклеотидов ДНК, как показано; такие плитки служат в качестве основного «строительного блока» для сборки наночастиц ДНК, показанных на микрофотографии АСМ.

Квадруплексная ДНК может быть вовлечена в некоторые виды рака. [26] [27] Изображения квадруплексов ДНК находятся в галерее ниже.

Галерея моделей ДНК [ править ]

  • Родовая модель вращающейся ДНК.

  • Упрощенный набросок двойной спиральной структуры А-ДНК.

  • Модель репликации ДНК, основанная на концепции двойной спирали.

  • Анимированная, заполняющая пространство молекулярная модель двойной спирали A-ДНК

  • Масштабная модель ДНК Крика-Уотсона, представленная в Музее Принсипи Фелипе.

  • Вид сбоку на молекулярные модели A-, B-, Z-ДНК.

  • Упрощенная модель двойной спирали А-ДНК.

  • Молекулярное моделирование РНК-полимеразы.

  • Молекулярное моделирование матрицы примазы бактериальной ДНК.

  • Молекулярное моделирование взаимодействия ДНК с молекулой канцерогена MGMT.

  • Трехмерная молекулярная модель ДНК, поврежденной канцерогенным 2-аминофлуореном (AF).

  • Рис.6. Молекулярное моделирование репарации ДНК

  • Анимированная скелетная модель А-ДНК.

  • Упрощенные модели хроматина.

  • Упрощенная модель структуры хромосом.

  • Гипотетический квадруплекс структур ДНК, богатых гуанином, которые могут быть вовлечены в рак.

  • Трехмерная молекулярная структура внутримолекулярного теломерного G-квадруплекса человека в растворе калия.

  • Молекулярная модель, заполняющая пространство ДНК

  • Модель сконструированного тетраэдра ДНК.

  • Модель ДНК длиной 15 м, Центр биоразнообразия Naturalis

См. Также [ править ]

  • G-квадруплекс
  • Кристаллография
  • Кристаллические решетки
  • База данных свойств динуклеотидов ( DiProDB ), предназначенная для сбора и анализа термодинамических, структурных и других характеристик динуклеотидов.
  • Рентгеновская микроскопия
  • Рассеяние рентгеновских лучей
  • Рассеяние нейтронов
  • Последовательность нуклеиновой кислоты
  • Вибрационный круговой дихроизм (VCD)
  • Рамановская спектроскопия - микроскопия и когерентная антистоксовая рамановская спектроскопия (КАРС)
  • Сэр Лоуренс Брэгг , FRS
  • Сравнение программного обеспечения для моделирования нуклеиновых кислот
  • ЯНТАРЬ
  • ОЧАРОВАНИЕ
  • Морское ушко (молекулярная механика)
  • Программное обеспечение для визуализации Sirius
  • QMC @ Home
  • ЯМР-спектроскопия (FT-NMR)
  • ЯМР- микроскопия
  • Микроволновая спектроскопия
  • FT- инфракрасный (ИК)
  • FT- ближняя инфракрасная спектроскопия (NIR)
  • Спектральная визуализация , гиперспектральная визуализация , химическая визуализация
  • Флуоресцентная корреляционная спектроскопия
  • Флуоресцентная кросс-корреляционная спектроскопия и резонансный перенос энергии Ферстера (FRET)
  • Конфокальная микроскопия

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Franklin, RE, Gosling, RG (6 марта 1953 г.). «Структура тимонуклеатных волокон натрия I. Влияние содержания воды» . Acta Crystallogr . 6 (8): 673. DOI : 10,1107 / S0365110X53001939 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    Франклин, Р. Э., Гослинг, Р. Г. (6 марта 1953 г.). "Структура тимонуклеатных волокон натрия II. Цилиндрически симметричная функция Паттерсона" . Acta Crystallogr . 6 (8): 678. DOI : 10,1107 / S0365110X53001940 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Хаммер, Дин Х .; Мэддокс, Бренда (2002). «Извилистая дорога к двойной спирали». Scientific American . 287 (6): 127–128. Bibcode : 2002SciAm.287f.127H . DOI : 10.1038 / Scientificamerican1202-127 . JSTOR 26060090 . 
  3. Перейти ↑ Cochran, W., Crick, FHC, Vand V. (1952). «Структура синтетических полипептидов. 1. Преобразование атомов на спирали» . Acta Crystallogr . 5 (5): 581–6. DOI : 10.1107 / S0365110X52001635 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Крика, ФЭК (1953а). «Преобразование Фурье спиральной катушки» . Acta Crystallogr . 6 (8–9): 685–9. DOI : 10.1107 / S0365110X53001952 .
  5. ↑ Уотсон, Джеймс Д., Крик, Фрэнсис ХК (25 апреля 1953 г.). «Структура нуклеиновой кислоты дезоксирибозы» (PDF) . Природа . 171 (4356): 737–8. Bibcode : 1953Natur.171..737W . DOI : 10.1038 / 171737a0 . PMID 13054692 . S2CID 4253007 .   CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ),.
  6. ^ Уотсон, JD; Крик FHC (1953b). «Структура ДНК». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 18 : 123–31. DOI : 10.1101 / SQB.1953.018.01.020 . PMID 13168976 . 
  7. ^ Wilkins MHF, AR Стокса AR & Wilson, HR (1953). «Молекулярная структура нуклеиновых кислот дезоксипентозы» (PDF) . Природа . 171 (4356): 738–40. Bibcode : 1953Natur.171..738W . DOI : 10.1038 / 171738a0 . PMID 13054693 . S2CID 4280080 .   CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. Перейти ↑ Elson D, Chargaff E (1952). «О содержании дезоксирибонуклеиновой кислоты в гаметах морского ежа». Experientia . 8 (4): 143–5. DOI : 10.1007 / BF02170221 . PMID 14945441 . S2CID 36803326 .  
  9. ^ Чаргафф Е, Р Липшиц, Зеленый С (1952). «Состав дезоксипентозных нуклеиновых кислот четырех родов морских ежей». J Biol Chem . 195 (1): 155–160. PMID 14938364 . 
  10. ^ Чаргафф Е, Липшиц R, зеленый С, Ходес МЕ (1951). «Состав дезоксирибонуклеиновой кислоты спермы лосося». J Biol Chem . 192 (1): 223–230. PMID 14917668 . 
  11. ^ Chargaff E (1951). «Некоторые недавние исследования состава и структуры нуклеиновых кислот». J Cell Physiol Suppl . 38 (Прил.).
  12. ^ Magasanik В, Vischer Е, Донайджер R, Элсон D, Чаргафф Е (1950). «Разделение и оценка рибонуклеотидов в ничтожных количествах». J Biol Chem . 186 (1): 37–50. PMID 14778802 . 
  13. ^ Chargaff E (1950). «Химическая специфичность нуклеиновых кислот и механизм их ферментативной деградации». Experientia . 6 (6): 201–9. DOI : 10.1007 / BF02173653 . PMID 15421335 . S2CID 2522535 .  
  14. Перейти ↑ Stokes, TD (1982). «Двойная спираль и покоробленная молния - образцовая сказка». Общественные науки . 12 (2): 207–240. DOI : 10.1177 / 030631282012002002 . PMID 11620855 . S2CID 29369576 .  
  15. ^ Gautham, N. (25 мая 2004). «Ответ на« Разнообразие вторичной структуры ДНК » » (PDF) . Современная наука . 86 (10): 1352–1353 . Проверено 25 мая 2012 года . Однако открытие топоизомераз сняло «жало» в топологическом возражении против плектонемической двойной спирали. Более недавнее решение монокристаллической рентгеновской структуры ядерной частицы нуклеосомы показало около 150 пар оснований ДНК (то есть около 15 полных витков) со структурой, которая во всех существенных отношениях аналогична модели Уотсона-Крика. . Это нанесло смертельный удар идее о том, что другие формы ДНК, особенно двойная спиральная ДНК, существуют как нечто иное, чем локальные или временные структуры.[ мертвая ссылка ]
  16. ^ Hosemann Р., Багчи Р.Н., Непосредственный анализ дифракции материи , Северная Голландия Publs, Амстердам. - НьюЙорк, 1962.
  17. ^ Baianu, IC (1978). «Рассеяние рентгеновских лучей частично неупорядоченными мембранными системами» . Acta Crystallogr. . 34 (5): 751–3. Bibcode : 1978AcCrA..34..751B . DOI : 10.1107 / S0567739478001540 .
  18. ^ Yamamoto Y, Shinohara K (октябрь 2002). «Применение рентгеновской микроскопии в анализе живых гидратированных клеток». Анат. Рек . 269 (5): 217–23. DOI : 10.1002 / ar.10166 . PMID 12379938 . S2CID 43009840 .  
  19. ^ Мао, Чэндэ; Солнце, Вэйцюн; Симан, Надриан К. (16 июня 1999 г.). «Разработанные двумерные массивы соединений Холлидея ДНК, визуализированные с помощью атомно-силовой микроскопии». Журнал Американского химического общества . 121 (23): 5437–43. DOI : 10.1021 / ja9900398 .
  20. ^ Робинсон, Брюш Х .; Симан, Надриан К. (август 1987 г.). «Дизайн биочипа: самоорганизующееся устройство памяти молекулярного масштаба». Белковая инженерия . 1 (4): 295–300. DOI : 10,1093 / белок / 1.4.295 . ISSN 0269-2139 . PMID 3508280 .   Связь
  21. ^ Ротемунд, Пол WK ; Экани-Нкодо, Аксель; Пападакис, Ник; Кумар, Ашиш; Файгенсон, Дебора Кучнир; Уинфри, Эрик (22 декабря 2004 г.). «Дизайн и характеристика программируемых нанотрубок ДНК». Журнал Американского химического общества . 126 (50): 16344–52. DOI : 10.1021 / ja044319l . PMID 15600335 . 
  22. ^ Керен, К .; Ротем С. Берман; Евгений Бухстаб; Ури Сиван ; Эрез Браун (ноябрь 2003 г.). "Полевой транзистор из углеродных нанотрубок, созданный на основе ДНК". Наука . 302 (6549): 1380–2. Bibcode : 2003Sci ... 302.1380K . CiteSeerX 10.1.1.454.2291 . DOI : 10.1126 / science.1091022 . PMID 14631035 . S2CID 29794525 .   
  23. ^ Чжэн, Цзивэнь; Константину, Памела Э .; Майкл, Кристина; Аливисатос, А. Пол; Kiehl, Ричард А .; Симан Надриан К. (2006). «Двумерные массивы наночастиц демонстрируют организационную силу устойчивых мотивов ДНК» . Нано-буквы . 6 (7): 1502–4. Bibcode : 2006NanoL ... 6.1502Z . DOI : 10.1021 / nl060994c . PMC 3465979 . PMID 16834438 .  
  24. ^ Коэн, Джастин Д .; Садовски, Джон П .; Дерван, Питер Б. (2007). «Обращение к одиночным молекулам на наноструктурах ДНК» . Angewandte Chemie International Edition . 46 (42): 7956–9. DOI : 10.1002 / anie.200702767 . PMID 17763481 . 
  25. ^ Константину, Памела Э .; Ван, Тонг; Копач, Йенс; Израиль, Лиза Б .; Чжан, Сяопин; Дин, Баоцюань; Шерман, Уильям Б .; Ван, Син; Чжэн, Цзяньпин; Ша, Руоцзе; Симан, Надриан К. (2006). «Двойная когезия в структурной нанотехнологии ДНК» . Органическая и биомолекулярная химия . 4 (18): 3414–9. DOI : 10.1039 / b605212f . PMC 3491902 . PMID 17036134 .  
  26. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинального 23 мая 2009 года . Проверено 17 мая 2009 года .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  27. ^ "Kryptowährungen und Physik - Planetphysics" . Архивировано из оригинального 31 марта 2009 года . Проверено 17 мая 2009 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Применение новых методов к здоровому питанию , медицинской и сельскохозяйственной биотехнологии (июнь 2004 г.) IC Baianu, PR Lozano, VI Prisecaru и HC Lin., Q-bio / 0406047.
  • Ф. Бессель, Untersuchung des Theils der planetarischen Störungen , Berlin Abhandlungen (1824 г.), статья 14.
  • Сэр Лоуренс Брэгг, FRS. Кристаллическое состояние, общий обзор. Лондон: G. Bells and Sons, Ltd., vols. 1 и 2., 1966., 2024 с.
  • Cantor, CR and Schimmel, PR Biophysical Chemistry, Parts I и II ., San Franscisco: WH Freeman and Co. 1980. 1800 страниц.
  • Воет, Д. и Дж. Г. Воет. Биохимия , 2-е изд., Нью-Йорк, Торонто, Сингапур: John Wiley & Sons, Inc., 1995, ISBN 0-471-58651-X ., 1361 стр. 
  • Уотсон, Г. Н. Трактат по теории функций Бесселя ., (1995) Cambridge University Press. ISBN 0-521-48391-3 . 
  • Уотсон, Джеймс Д. Молекулярная биология гена. Нью-Йорк и Амстердам: WA Benjamin, Inc. 1965., 494 страницы.
  • Вентворт, WE Физическая химия. Краткий курс. , Малден (Массачусетс): Blackwell Science, Inc., 2000.
  • Герберт Р. Уилсон, ФРС. Дифракция рентгеновских лучей на белках, нуклеиновых кислотах и ​​вирусах . Лондон: Edward Arnold (Publishers) Ltd. 1966.
  • Курт Вутрих. ЯМР белков и нуклеиновых кислот. , Нью-Йорк, Брисбен, Честер, Торонто, Сингапур: J. Wiley & Sons. 1986г., 292 с.
  • Холлин П.Ф., Дэвид Ассери Д. (2004). «База данных CBS Genome Atlas: динамическое хранилище биоинформатических результатов и данных последовательностей ДНК» . Биоинформатика . 20 (18): 3682–6. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bth423 . PMID  15256401 .
  • Чжан СТ, Чжан Р., Оу ХЙ (2003). «База данных кривой Z: графическое представление последовательностей генома» . Биоинформатика . 19 (5): 593–599. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btg041 . PMID  12651717 .

Внешние ссылки [ править ]

  • ДНК - игра двойной спирали С официального сайта Нобелевской премии
  • MDDNA: структурная биоинформатика ДНК
  • Двойная спираль 1953–2003 Национальный центр биотехнологического образования
  • DNAlive: веб-интерфейс для вычисления физических свойств ДНК . Также позволяет связывать результаты с браузером генома UCSC и динамикой ДНК.
  • Дополнительные сведения о математическом и молекулярном анализе структуры ДНК на основе рентгеновских данных.
  • Функции Бесселя, соответствующие преобразованиям Фурье атомных или молекулярных спиралей. [ мертвая ссылка ]
  • обзор принципов STM / AFM / SNOM с обучающими видео

Базы данных для молекулярных моделей и последовательностей ДНК [ править ]

дифракция рентгеновских лучей
  • Идентификатор NDB: База данных UD0017
  • Рентгеновский Атлас - база данных
  • Файлы PDB координат структур нуклеиновых кислот по данным дифракции рентгеновских лучей на кристаллах NA (включая ДНК)
  • Структурные факторы загружаемых файлов в формате CIF
Рассеяние нейтронов
  • Источник нейтронов ISIS : импульсный источник нейтронов ISIS: Всемирный центр науки о нейтронах и мюонах в Харвелле, недалеко от Оксфорда, Великобритания.
Рентгеновская микроскопия
Электронная микроскопия
  • ДНК под электронным микроскопом
Базы данных ЯМР
  • ЯМР Атлас - база данных
  • mmcif загружаемые файлы координат нуклеиновых кислот в растворе из данных 2D-FT ЯМР
  • Файлы ограничений ЯМР для НА в формате PDB
Геномные и структурные базы данных
  • База данных атласа генома CBS - содержит примеры базовых перекосов.
  • База данных геномов по кривой Z - инструмент трехмерной визуализации и анализа геномов .
  • Молекулярные модели ДНК и других нуклеиновых кислот: файлы координат моделей молекулярной структуры нуклеиновых кислот в форматах PDB и CIF.
Атомно-силовая микроскопия
  • Как работает SPM
  • Галерея изображений SPM: AFM STM SEM MFM NSOM, подробнее