Новая модель предсказывает гибкость движения ДНК на молекулярном уровне

Исследователи из IRB Barcelona разработали новую мезоскопическую модель гибкости ДНК. Мезоскопический подход позволяет изучать свойства материала, не рассматривая поведение отдельных атомов, что является сложной задачей.

Модель создана студентом Kim López-Güell и доктором Federica Battistini под руководством доктора Modesto Orozco в лаборатории молекулярного моделирования и биоинформатики. Она учитывает корреляцию и мультимодальность на уровне тетрамеров и, используя недорогую компьютерную программу, обеспечивает результаты беспрецедентного качества.

Ключевые особенности модели:

• Высокая точность и вычислительная эффективность.

• Альтернативный подход для изучения динамики длинных сегментов ДНК.

• Открывает возможность приблизиться к моделированию на уровне хроматина.

Доктор Battistini называет эту работу "вехой в мезоскопическом моделировании ДНК", отмечая систематическое изучение корреляций движения и новый метод их описания.

Исследование, проведенное совместно с центром передового опыта "BioExcel", углубляет понимание ДНК с разрешением на уровне пар оснований. Новый метод, в отличие от предыдущих упрощенных подходов, позволяет точно описать локальные и глобальные свойства, соответствующие атомарным симуляциям и экспериментальным данным.

Движение ДНК как основа

Молекулярная динамика — это вычислительная техника для моделирования движения ДНК, её укладки (димерной, тримерной, тетрамерной) и взаимодействия с белками и лекарствами. Она охватывает процессы от пикосекунд до минут и критически важна для изучения функций клеток и механизмов болезней.

Новая модель с низкими вычислительными затратами проясняет, как работает движение ДНК, и может предсказывать гибкость и конформацию длинных цепей. Метод потенциально применим и к дуплексам РНК, и к длинным полимерам, что принесет пользу научному сообществу, работающему с моделированием нуклеиновых кислот.

Исследование опубликовано в журнале Nucleic Acids Research.