DNA A-tract bending in three dimensions: Solving the dA
 4
 T
 4
 vs. dT
 4
 A
 4
 conundrum

Štefl, Richard; Wu, Huixian; Ravindranathan, Sapna; Sklenář, Vladimı́r; Feigon, Juli

doi:10.1073/pnas.0308143100

Cited by 143 publications

(164 citation statements)

References 57 publications

(72 reference statements)

Supporting

Mentioning

145

Contrasting

Order By: Relevance

“…If the size of the half window is a multiple of 10 (one helical turn) the amplitude of curvature of the (CT 4 A 4 G) n fragment is near to 0. This is consistent with the fact that oppositely oriented bends, in this motif, are mutually compensated in one turn (Stefl et al, 2004). The present example shows how a change in the size of the sliding window can be adopted for specific research tasks.…”

Section: Phasing Of Coplanar and Non-periodic Bendssupporting

confidence: 88%

Quaternion modeling of the helical path for analysis of the shape of the DNA molecule

Muterko¹

2017

Vestn. VOGiS

View full text Add to dashboard Cite

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия Пространственная организация, форма молекулы ДНК являются ключевой характеристикой, определяющей ее функциональную специфичность и природу межмолеку лярных взаимодействий. Специфическая форма, которую молекула ДНК принимает при определенных условиях, обусловлена ее микромеханическими и структурными особенностями, зависящими от последовательности нук леотидов. Следовательно, отдельные характеристики фор мы ДНК могут быть прогнозированы. Предложен ряд моде лей для описания внутренней кривизны ДНК, включа ющий набор геометрических параметров двойной спирали, при меняемых при компьютерной реконструкции простран ственных структур. С другой стороны, необходимые пара метры пар оснований можно рассчитать исходя из обще доступной информации атомной структуры ДНК. Принимая пары оснований как твердые тела, их относительное рас по ложение в пространстве можно оценить по полученным параметрам. Матрицы являются наиболее распространен ным способом реализации преобразований твердого тела и широко используются в моделировании формы ДНК. Бо лее простая и надежная альтернатива матрицам -кватер нионы. Единичные кватернионы представляют только по ворот, тогда как двойные кватернионы объединяют в себе и поворот, и смещение. В настоящем руководстве алгебра единичных и двойных кватернионов впервые применена для моделирования траектории молекулы ДНК исходя из конформационных параметров динуклеотидных шагов. Хотя использование двойных кватернионов опти мально для детального моделирования структуры, единич ные кватернионы достаточны для прогнозирования траек тории двойной спирали и последующих расчетов ее простран ственных характеристик. Обсуждаются широко использу емые, а также оригинальные алгоритмы вычисления кри визны, радиуса гирации, персистентной длины и фазиро вания статических изгибов для анализа формы молекулы, вычисления статистики полимерной цепи и прогнозиро вания микромеханических свойств на основе координат траектории ДНКспирали. Приведенные алгоритмы будут полезны как в ходе in silico анализа относительно коротких фрагментов ДНК, так и в топологическом картировании полных геномов.Ключевые слова: кватернионное моделирование; структу ра ДНК; кривизна; радиус гирации; персистентная длина; преобразование Фурье; фазирование; изгибаемость.The threedimensional shape of a DNA molecule is a key pro perty influencing its functional specificity and the nature of its molecular interactions. The characteristic shape into which a DNA molecule folds under certain conditions is a manifesta tion of its micromechanical and structural features, which are sequencedependent. DNA shaperelated properties can there fore be determined in a predictable manner. A number of models have been designed to describe intrinsic DNA curvature, incorporating a set of helical parameters which can be applied to operative threedimensional reconstruction of the DNA structures. Alternatively, desired base pair parameters can be compu...

show abstract

Section: Phasing Of Coplanar and Non-periodic Bendssupporting

confidence: 88%

Quaternion modeling of the helical path for analysis of the shape of the DNA molecule

Muterko¹

2017

Vestn. VOGiS

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Although, when isolated, there are only 32 unique trinucleotides, once placed in the context of this motif, each of the 64 possible trinucleotides becomes unique. For example, the TTT sequence in this motif defines the overall sequence d(C-CAAATTTGG); the AAATTT central core of this sequence is associated with highly curved B-DNA (11,12). In contrast, the complementary AAA sequence would be found in d(CCTTTA-AAGG), where the TTTAAA core is known to not show significant curvature of the DNA helix.…”

mentioning

confidence: 99%

How sequence defines structure: A crystallographic map of DNA structure and conformation

Hays

Teegarden

Jones

et al. 2005

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

141

184

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…A-Tract bending of DNA is known to highly depend on the sequence [49]. An A4T4-containing DNA duplex is bent towards the minor groove at the AT/AT step in the middle, whereas the T4A4-containing molecule shows the opposite behavior and bends towards major groove at the middle TA/TA step [50]. An RNA crystal structure of a construct consisting of only A and U nucleotides has been reported to feature two notable kinks in the helical axis [51] [52].…”

Section: Noticeable In the [mentioning

confidence: 99%

Unusually High‐Affinity Mg²⁺ Binding at the AU‐Rich Sequence within the Antiterminator Hairpin of a Mg²⁺ Riboswitch

Korth

Sigel

2012

Chemistry & Biodiversity

View full text Add to dashboard Cite

Mg2+-Responsive riboswitches represent a fascinating example of bifunctional RNAs that sense Mg2+ ions with high selectivity and autonomously regulate the expression of Mg2+-transporter proteins. The mechanism of the mgtA riboswitch is scarcely understood, and a detailed structural analysis is called for to study how this RNA can selectively recognize Mg2+ and respond by switching between two alternative stem loop structures. In this work, we investigated the structure and Mg2+-binding properties of the lower part of the antiterminator loop C from the mgtA riboswitch of Yersinia enterocolitica by solution NMR and report a discrete Mg2+-binding site embedded in the AU-rich sequence. At the position of Mg2+ binding, the helical axis exhibits a distinct kink accompanied by a widening of the major groove, which accommodates the Mg2+-binding pocket. An unusually large overlap between two adenine residues on the opposite strands suggests that the bending may be sequence-induced by strong stacking interactions, enabling Mg2+ to bind at this so-far not described metal-ion binding site.

show abstract

DNA A-tract bending in three dimensions: Solving the dA ₄ T ₄ vs. dT ₄ A ₄ conundrum

Cited by 143 publications

References 57 publications

Quaternion modeling of the helical path for analysis of the shape of the DNA molecule

Quaternion modeling of the helical path for analysis of the shape of the DNA molecule

How sequence defines structure: A crystallographic map of DNA structure and conformation

Unusually High‐Affinity Mg²⁺ Binding at the AU‐Rich Sequence within the Antiterminator Hairpin of a Mg²⁺ Riboswitch

Contact Info

Product

Resources

About

DNA A-tract bending in three dimensions: Solving the dA 4 T 4 vs. dT 4 A 4 conundrum

Cited by 143 publications

References 57 publications

Quaternion modeling of the helical path for analysis of the shape of the DNA molecule

Quaternion modeling of the helical path for analysis of the shape of the DNA molecule

How sequence defines structure: A crystallographic map of DNA structure and conformation

Unusually High‐Affinity Mg2+ Binding at the AU‐Rich Sequence within the Antiterminator Hairpin of a Mg2+ Riboswitch

Contact Info

Product

Resources

About

DNA A-tract bending in three dimensions: Solving the dA ₄ T ₄ vs. dT ₄ A ₄ conundrum

Unusually High‐Affinity Mg²⁺ Binding at the AU‐Rich Sequence within the Antiterminator Hairpin of a Mg²⁺ Riboswitch