University at Albnay, SUNY, Albany,

University at Albnay, SUNY, Albany, NY, USA.
Non-equilibrium thermodynamics is indispensible in studying mechanical unfolding
of single RNA molecules. In a typical experiment, single RNA molecules
are pulled and relaxed at fast loading/unloading rate that structure
transitions occur under non-equilibrium. Work dissipation is reflected by hysteresis
between forward and reverse trajectories in force-extension curve. Ligand
and protein binding can stabilize a specific domain within a large RNA,
which further complicates work dissipation in mechanical unfolding. Using experiment
and simulation, we examined mechanical unfolding of large RNAs
containing secondary and tertiary folding. The RNAs follow hierarchical folding
pathways. Secondary structure forms before tertiary contacts, and tertiary
interaction is disrupted before unfolding of secondary structure. Factors that selectively
bind and stabilize tertiary structure lead to increased work dissipation
by protecting secondary structure from unfolding. Furthermore, work dissipation
is quantified as a function of pulling rate and factor binding
Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY, USA.
Retroviruses require two copies of their ssRNA genomes in order to form infectious
virus particles. This is accomplished via a Dimerization Initiation Site
(DIS), which forms a rivet-like ‘‘kissing-loop’’ that binds the two genomes together.
Retroviral DIS kissing-loops have been shown to be unusually resistant
to heat denaturation or mechanical pulling, given the small number (2-6) of
Watson-Crick base-pairs involved. High mechanical stability is apparently required
for retroviral fitness, as mutations that destabilize the DIS loop in-vitro
also result in greatly reduced virus infectivity rates in-vivo. DIS kissing-loops
are therefore attractive targets for antiretroviral therapeutic design; however,
we must first understand the physical determinants that give rise to enhanced
DIS kissing-loop stability
The Moloney Murine Leukemia Virus (MMLV) serves as a particularly tractable
model system due to its simplicity, as it composed of two GACG tetraloops
held together by just two intermolecular base-pairs. Single-molecule pulling
experiments (by Pan Li at SUNY Albany) have shown that it requires as
much force to break these two loop-loop base pairs as is required to unfold
an entire 11-bp hairpin. Using a combination of equilibrium and nonequilibrium
all-atom molecular dynamics simulations, we have developed a detailed
model for the kinetic intermediates of the force-induced dissociation of
the MMLV DIS kissing-loop. We find that the transition state geometry allows
for an equal distribution of the applied force among all of the intermolecular
hydrogen-bonds, which is intrinsically more stable that the sequential h-bond
breaking exhibited by simple RNA hairpins. In addition, we observe that stacking
interactions with adjacent, unpaired loop adenines are able to further stabilize
the complex, and that the breaking of these stacking interactions are the
rate-limiting step for force-induced dissociation of the MMLV DIS complex.
2854-MiniSymp
An Intrusive Entropic Barrier Induced by Force
Ronen Berkovich1, Sergi Garcia-Manyes1, Joseph Klafter2,
Michael Urbakh2, Julio M. Fernandez1. 1
Columbia University, New-York, NY, USA, 2
Tel Aviv University,
Tel Aviv, Israel.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มหาวิทยาลัยที่ Albnay, SUNY อัลบานี NY สหรัฐอเมริกาอุณหพลศาสตร์สมดุลไม่เป็น indispensible เรียนแฉกลของโมเลกุลเดี่ยวของอาร์เอ็นเอ ในการทดลองทั่วไป เดี่ยวโมเลกุลอาร์เอ็นเอจะดึง และผ่อนคลายที่รวดเร็วในการโหลด/การโหลดอัตราโครงสร้างนั้นช่วงการเปลี่ยนภาพที่เกิดขึ้นภายใต้ไม่สมดุล กระจายงานเป็นประจำ โดยการสัมผัสระหว่างไปข้างหน้า และย้อนกลับ trajectories ในโค้งต่อกองทัพ ลิแกนด์และโปรตีนรวมสามารถอาโดเมนเฉพาะในอาร์เอ็นเอขนาดใหญ่เพิ่มเติมที่ complicates กระจายทำงานในกลุ่มเครื่องจักรกล โดยใช้การทดลองและจำลอง เราตรวจสอบแฉกลของ RNAs ขนาดใหญ่ประกอบด้วยพับรอง และระดับตติยภูมิ RNAs ทำตามลำดับชั้นพับมนต์ รูปแบบโครงสร้างรองก่อนติดต่อระดับตติยภูมิ และตติยโต้ตอบได้ระหว่างสองวันก่อนแฉของโครงสร้างรอง ปัจจัยที่เลือกผูก และมุ่งเป้าหมายโครงสร้างระดับตติยภูมิเพื่อกระจายการทำงานเพิ่มขึ้นโดยปกป้องโครงสร้างรองจากกลุ่ม นอกจากนี้ งานกระจายquantified เป็นฟังก์ชันของการดึงอัตราและสัดส่วนรวมเรนส์ซเลียร์ Troy, NY, USARetroviruses ต้องสำเนาของ ssRNA genomes ของพวกเขาเพื่อการติดเชื้ออนุภาคไวรัส นี้สำเร็จลุล่วงผ่านไซต์เริ่มต้น Dimerization(DIS), ซึ่งใช้ rivet เหมือน ''จูบวน '' ที่ binds genomes สองเข้าด้วยกันได้รับการแสดง retroviral DIS จูบลูปจะทนปกติdenaturation ความร้อน หรือเครื่องดึง กำหนดหมายเลขขนาดเล็ก (2-6) ของวัตสันคริกฐานคู่เกี่ยวข้องกัน เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องมีเสถียรภาพทางกลสูงสำหรับออกกำลังกาย retroviral เป็นการกลายพันธุ์ที่สั่นคลอน หรือไม่??วนรอบเครื่องนอกจากนี้ยัง ส่งผลในไวรัสลด infectivity ราคาใน-vivo โรคจูบลูปดังเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับออกแบบบำบัดด้วย อย่างไรก็ตามเราต้องเข้าใจดีเทอร์มิแนนต์ทางกายภาพที่ให้สูงขึ้นเพื่อปรับปรุงก่อนเสถียรภาพวนจูบหรือไม่??Moloney Murine มะเร็งเม็ดเลือดขาวไวรัส (MMLV) ทำหน้าที่เป็น tractable โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบจำลองระบบเนื่องจากความเรียบง่าย มันประกอบด้วยสอง GACG tetraloopsจัดขึ้นร่วมกัน โดย intermolecular เพียงสองคู่ฐาน ดึงโมเลกุลเดียวทดลอง (โดย Pan Li ที่อัลบานี SUNY) ได้แสดงว่า มันต้องเป็นแรงมากทำลายเหล่านี้สองวงวงฐานคู่ที่ต้องแฉมีทั้งหมด 11-บีพีกิ๊บ ใช้สมดุลและ nonequilibriumทุกอะตอมโมเลกุล dynamics จำลอง เราได้พัฒนาเป็นรายละเอียดแบบจำลองสำหรับ intermediates เดิม ๆ ของ dissociation เกิดแรงของMMLV DIS จูบลูป เราพบว่า เรขาคณิตรัฐเปลี่ยนให้สำหรับการแจกจ่ายเท่าที่บังคับใช้ในหมู่ทั้งหมดที่ intermolecularไฮโดรเจนพันธบัตร ซึ่งทำอย่างมั่นคงที่ลำดับ h พันธะทำลาย exhibited โดยอาร์เอ็นเอ hairpins ง่าย นอกจากนี้ เราสังเกตที่ซ้อนโต้ตอบกับ adenines วนติด unpaired จะเพิ่มเติม อยู่ดีซับซ้อน และแบ่งซ้อนโต้ตอบเหล่านี้ได้ขั้นตอนจำกัดอัตราการเกิดแรง dissociation ของคอมเพล็กซ์ MMLV DIS2854-MiniSympอุปสรรค Entropic รำคาญทำให้เกิดแรงRonen Berkovich1, Sergi การ์เซีย Manyes1 โจเซฟ Klafter2Michael Urbakh2 จูลิโอ M. Fernandez1 1มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย โต NY สหรัฐ อเมริกา 2โทรลมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ อิสราเอล

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มหาวิทยาลัย Albnay, SUNY ออลบานี, นิวยอร์ก, สหรัฐอเมริกา.
อุณหพลศาสตร์ไม่สมดุลเป็นที่ขาดไม่ได้ในการศึกษากลแฉ
ของโมเลกุล RNA เดียว ในการทดลองโดยทั่วไปโมเลกุล RNA เดียว
ถูกดึงและผ่อนคลายที่รวดเร็วในการโหลด / ขนถ่ายว่าโครงสร้างอัตรา
การเปลี่ยนเกิดขึ้นภายใต้ที่ไม่สมดุล การกระจายการทำงานจะเป็นตัวสะท้อน hysteresis
ระหว่างเดินหน้าและถอยหลังในวิถีโค้งแรงขยาย แกนด์
และโปรตีนสามารถปรับโดเมนเฉพาะภายใน RNA ขนาดใหญ่
ซึ่งต่อไปจะมีความซับซ้อนในการทำงานในการกระจายกลแฉ การใช้การทดลอง
และการจำลองเราตรวจสอบกลแฉของ RNAs ขนาดใหญ่
ที่มีการพับมัธยมศึกษาและอุดมศึกษา RNAs ปฏิบัติตามพับลำดับชั้น
ทางเดิน รองโครงสร้างรูปแบบก่อนที่รายชื่อตติยภูมิและตติยภูมิ
ปฏิสัมพันธ์จะหยุดชะงักก่อนที่จะแฉของโครงสร้างทุติยภูมิ ปัจจัยที่มีการคัดเลือก
ผูกพันและความมั่นคงนำโครงสร้างในระดับอุดมศึกษาที่จะกระจายการทำงานที่เพิ่มขึ้น
โดยการปกป้องโครงสร้างทุติยภูมิจากการแฉ นอกจากนี้การกระจายการทำงาน
จะวัดเป็นหน้าที่ของการดึงอัตราและปัจจัยที่มีผลผูกพัน
เยสถาบันโพลีเทคนิค, ทรอย, NY, USA.
Retroviruses ต้องใช้สองสำเนาของจีโนม ssRNA ของพวกเขาเพื่อให้รูปแบบการติดเชื้อ
ไวรัสอนุภาค นี่คือความสำเร็จผ่าน dimerization Initiation เว็บไซต์
(DIS) ซึ่งรูปแบบหมุดย้ำเหมือน '' จูบวง '' ที่ผูกสองจีโนมด้วยกัน.
Retroviral DIS จูบ-ลูปได้รับการแสดงที่จะมีความต้านทานผิดปกติ
ให้ความร้อนสูญเสียสภาพธรรมชาติหรือกลดึง รับจำนวนน้อย (2-6) ของ
วัตสันลำคลองคู่ฐานที่เกี่ยวข้อง เสถียรภาพสูงจะต้องเห็นได้ชัด
สำหรับการออกกำลังกายไวรัสเช่นการกลายพันธุ์ที่ทำให้ไม่มั่นคงห่วง DIS ในหลอดทดลอง
นอกจากนี้ยังส่งผลในการลดลงอย่างมากอัตราการติดเชื้อไวรัสในร่างกาย DIS จูบลูป
จึงเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับการรักษาด้วยยาต้านไวรัสการออกแบบ; แต่
เราต้องเข้าใจปัจจัยทางกายภาพที่ก่อให้เกิดการเพิ่ม
ความมั่นคงจูบวง DIS
โมโลนีย์หมาไวรัสมะเร็งเม็ดเลือดขาว (MMLV) ทำหน้าที่เป็นซูฮกโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
ระบบรูปแบบเนื่องจากความเรียบง่ายเป็นมันประกอบด้วยสอง GACG tetraloops
จัดขึ้นร่วมกันโดยเพียงแค่ สองโมเลกุลฐานคู่ โมเลกุลเดี่ยวดึง
ทดลอง (โดยแพนลี่ที่ SUNY ออลบานี) ได้แสดงให้เห็นว่ามันต้องเป็น
แรงมากที่จะทำลายทั้งสองคู่เบสวงวงเป็นจะต้องแฉ
ทั้งกิ๊บ 11 bp ใช้การรวมกันของความสมดุลและ nonequilibrium
ทุกอะตอมพลวัตการจำลองโมเลกุลเราได้พัฒนารายละเอียด
รูปแบบการเคลื่อนไหวของตัวกลางแยกออกจากกันแรงเหนี่ยวนำของ
MMLV DIS จูบวง เราพบว่าการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตรัฐช่วยให้
สำหรับการกระจายเท่าเทียมกันของแรงในหมู่ทั้งหมดของโมเลกุล
ไฮโดรเจนพันธบัตรซึ่งเป็นสาเหตุการระเบิดที่มีเสถียรภาพมากขึ้นตามลำดับ h พันธบัตร
แบ่งแสดงโดยปัก RNA ง่าย นอกจากนี้เราสังเกตว่าซ้อน
ปฏิสัมพันธ์กับที่อยู่ติดกัน adenines ห่วง unpaired สามารถที่จะต่อเสถียรภาพ
ที่ซับซ้อนและทำลายของปฏิสัมพันธ์ซ้อนเหล่านี้มี
การ จำกัด อัตราขั้นตอนสำหรับการแยกออกจากกันแรงเหนี่ยวนำของ MMLV DIS ซับซ้อน.
2854-MiniSymp
ล่วงล้ำ Entropic Barrier ชักนำให้เกิดโดยกองทัพ
Ronen Berkovich1, เซร์คิโอการ์เซีย Manyes1 โจเซฟ Klafter2,
ไมเคิล Urbakh2 จูลิโอเอ็ม Fernandez1 1
มหาวิทยาลัยโคลัมเบียนิวยอร์ก, NY, USA, 2
Tel Aviv University,
Tel Aviv, อิสราเอล

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มหาวิทยาลัยอัลบานี SUNY albnay , , , NY , USA
ไม่สมดุลอุณหพลศาสตร์จะขาดไม่ได้ในการศึกษากลไกของโมเลกุล rna แฉ
โสด ในการทดลองทั่วไป
rna โมเลกุลเดี่ยวจะถูกดึงและผ่อนคลายที่รวดเร็วในการโหลด / ขนถ่าย ซึ่งการเปลี่ยนโครงสร้าง
เกิดขึ้นภายใต้ไม่สมดุล . การกระจายงานสะท้อนแบบ
โดยระหว่างไปข้างหน้าและย้อนกลับวิถีโค้งในการบังคับ ลิแกนด์
โปรตีนสามารถรักษาเสถียรภาพและโดเมนที่เฉพาะเจาะจงภายใน RNA ขนาดใหญ่มีความซับซ้อนในการทำงาน
ซึ่งต่อไปการเครื่องกล แฉ . การใช้การทดลอง
และการจำลอง เราตรวจสอบเครื่องจักรกลขนาดใหญ่ขึ้น RNAs
ที่มีพับทุติยภูมิและตติยภูมิ พวก RNAs ตามลำดับชั้นพับ
วิถี .โครงสร้างตติยรูปแบบก่อนที่จะติดต่อและปฏิสัมพันธ์ตติย
กระจัดกระจาย ก่อนแฉของโครงสร้างทุติยภูมิ ปัจจัยที่เลือก
ผูกและความมั่นคงของโครงสร้างตติยาเพิ่มงานกระจาย
โดยการปกป้องโครงสร้างทุติยภูมิจากแฉ . นอกจากนี้ การกระจายงานเป็นปริมาณ
เป็นฟังก์ชันของการดึงอัตราและปัจจัยที่มีผลผูกพัน