Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Comprehensive Assessment of Force-Field Performance in Molecular Dynamics Simulations of DNA/RNA Hybrid Duplexes

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081707%3A_____%2F24%3A00597520" target="_blank" >RIV/68081707:_____/24:00597520 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/61989592:15640/24:73625496 RIV/61989100:27640/24:10255732 RIV/61989100:27740/24:10255732

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.4c00601" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.4c00601</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.4c00601" target="_blank" >10.1021/acs.jctc.4c00601</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Comprehensive Assessment of Force-Field Performance in Molecular Dynamics Simulations of DNA/RNA Hybrid Duplexes

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Mixed double helices formed by RNA and DNA strands, commonly referred to as hybrid duplexes or hybrids, are essential in biological processes like transcription and reverse transcription. They are also important for their applications in CRISPR gene editing and nanotechnology. Yet, despite their significance, the hybrid duplexes have been seldom modeled by atomistic molecular dynamics methodology, and there is no benchmark study systematically assessing the force-field performance. Here, we present an extensive benchmark study of polypurine tract (PPT) and Dickerson-Drew dodecamer hybrid duplexes using contemporary and commonly utilized pairwise additive and polarizable nucleic acid force fields. Our findings indicate that none of the available force-field choices accurately reproduces all the characteristic structural details of the hybrid duplexes. The AMBER force fields are unable to populate the C3 '-endo (north) pucker of the DNA strand and underestimate inclination. The CHARMM force field accurately describes the C3 '-endo pucker and inclination but shows base pair instability. The polarizable force fields struggle with accurately reproducing the helical parameters. Some force-field combinations even demonstrate a discernible conflict between the RNA and DNA parameters. In this work, we offer a candid assessment of the force-field performance for mixed DNA/RNA duplexes. We provide guidance on selecting utilizable force-field combinations and also highlight potential pitfalls and best practices for obtaining optimal performance.

  • Název v anglickém jazyce

    Comprehensive Assessment of Force-Field Performance in Molecular Dynamics Simulations of DNA/RNA Hybrid Duplexes

  • Popis výsledku anglicky

    Mixed double helices formed by RNA and DNA strands, commonly referred to as hybrid duplexes or hybrids, are essential in biological processes like transcription and reverse transcription. They are also important for their applications in CRISPR gene editing and nanotechnology. Yet, despite their significance, the hybrid duplexes have been seldom modeled by atomistic molecular dynamics methodology, and there is no benchmark study systematically assessing the force-field performance. Here, we present an extensive benchmark study of polypurine tract (PPT) and Dickerson-Drew dodecamer hybrid duplexes using contemporary and commonly utilized pairwise additive and polarizable nucleic acid force fields. Our findings indicate that none of the available force-field choices accurately reproduces all the characteristic structural details of the hybrid duplexes. The AMBER force fields are unable to populate the C3 '-endo (north) pucker of the DNA strand and underestimate inclination. The CHARMM force field accurately describes the C3 '-endo pucker and inclination but shows base pair instability. The polarizable force fields struggle with accurately reproducing the helical parameters. Some force-field combinations even demonstrate a discernible conflict between the RNA and DNA parameters. In this work, we offer a candid assessment of the force-field performance for mixed DNA/RNA duplexes. We provide guidance on selecting utilizable force-field combinations and also highlight potential pitfalls and best practices for obtaining optimal performance.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Chemical Theory and Computation

  • ISSN

    1549-9618

  • e-ISSN

    1549-9626

  • Svazek periodika

    20

  • Číslo periodika v rámci svazku

    15

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    13

  • Strana od-do

    6917-6929

  • Kód UT WoS článku

    001270065500001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85198951698