Nanoscale structure and dynamics of DNA

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 10, Issue 9, 2008, Pages 1229-1242

  Berg, Mark A ^a   Coleman, Robert S ^b   Murphy, Catherine J ^a  

^a UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA   (United States)

^b OHIO STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DNA; NANOPARTICLE;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; DNA PROBE; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; REVIEW; SEMICONDUCTOR; THERMODYNAMICS; TIME; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; DNA; DNA PROBES; MODELS, MOLECULAR; NANOPARTICLES; NANOTECHNOLOGY; SEMICONDUCTORS; THERMODYNAMICS; TIME FACTORS;

EID: 39849083519     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b715272h     Document Type: Review

References (163)

1. V. A. Bloomfield, D. M. Crothers and J. I. Tinoco, Nucleic Acids: Structures, Properties, and Functions, University Science Books, Sausalito, California, 2000
2. C. A. Mirkin R. L. Letsinger R. C. Mucic J. J. Storhoff Nature 1996 382 607
3. A. P. Alivisatos K. P. Johnsson X. Peng T. E. Wilson C. J. Loweth M. P. Bruchez, Jr P. G. Schultz Nature 1996 382
4. G. M. Samadashwily G. Raca S. M. Mirkin Nat. Genet. 1997 17 298
5. B. Ding N. C. Seeman Science 2006 314 1583
6. P. W. K. Rothemund Nature 2006 440 297
7. B. M. Reinhard S. Sheikholeslami A. Mastroianni A. P. Alivisatos J. Liphardt Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 2667
8. H. M. Berman W. K. Olson D. L. Beveridge J. Westbrook A. Gelbin T. Demeny S. H. Hsieh A. R Srinivasan B. Schneider Biophys. J. 1992 63 751
9. H. M. Berman J. Westbrook Z. Feng G. Gilliland T. N. Bhat H. Weissig I. N. Shindyalov P. E. Bourne Nucleic Acids Res. 2000 28 235
10. W. Han M. Dlakic Y. W. J. Zhu S. M. Lindsay R. E. Harrington Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 10565
11. W. Han S. M. Lindsay M. Dlakic R. E. Harrington Nature 1997 386 563
12. R. Mahtab J. P. Rogers C. J. Murphy J. Am. Chem. Soc. 1995 117 9099
13. R. Mahtab J. P. Rogers C. P. Singleton C. J. Murphy J. Am. Chem. Soc. 1996 118 7028
14. R. Mahtab H. H. Harden C. J. Murphy J. Am. Chem. Soc. 2000 122 14
15. R. Mahtab and C. J. Murphy, in Bionanotechnology Protocols, Methods in Molecular Biology, ed., S. J. Rosenthal, and, D. W. Wright,, Humana Press, 2005, vol. 303, p. 179
16. R. Mahtab S. M. Sealey S. E. Hunyadi B. Kinard T. Ray C. J. Murphy J. Inorg. Biochem. 2007 101 559
17. C. J. Murphy R. Mahtab K. Caswell L. Gearheart N. R. Jana S. Hammami D. D. Best Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2001 4258 25
18. C. J. Murphy R. Mahtab Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2000 3924 10
19. C. J. Murphy E. B. Brauns L. Gearheart Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1997 452 597
20. E. B. Brauns C. J. Murphy Rec. Res. Dev. Phys. Chem. 1997 1 1
21. K. K. Caswell R. Mahtab C. J. Murphy J. Fluoresc. 2004 14 407
22. L. Gearheart H. J. Ploehn C. J. Murphy J. Phys. Chem. B 2001 105 12609
23. L. Gearheart K. K. Caswell C. J. Murphy J. Biomed. Opt. 2001 6 111
24. C. J. Murphy Anal. Chem. 2002 74 520A
25. C. J. Murphy J. L. Coffer Appl. Spectrosc. 2002 56 16A
26. M. L. Steigerwald L. E. Brus Acc. Chem. Res. 1990 23 183
27. Y. Wang N. Herron J. Phys. Chem. 1991 95 525
28. A. P. Alivisatos Science 1996 271 933
29. C. B. Murray C. R. Kagan M. G. Bawendi Annu. Rev. Mater. Sci. 2000 30 545
30. S. Nie S. R. Emory Science 1997 275 1102
31. A. Campion P. Kambhampati Chem. Soc. Rev. 1998 27 241
32. K. Kneipp H. Kneipp I. Itzkan R. R. Dasari a. M. S. Feld Chem. Rev. 1999 99 2957
33. J. A. Dieringer A. D. McFarland N. C. Shah D. A. Stuart A. V. Whitney C. R. Yonzon M. A. Young X. Y. Zhang R. P. van Duyne Faraday Discuss. 2006 132 9
34. M. Bruchez M. Moronne P. Gin S. Weiss A. P. Alivisatos Science 1998 281 2013
35. W. C. W. Chan S. Nie Science 1998 281 2016
36. X. Michalet F. F. Pinaud L. A. Bentolila J. M. Tsay S. Doose J. J. Li G. Sundaresan A. M. Wu S. S. Gambhar S. Weiss Science 2005 307 538
37. C. B. Murray D. J. Norris M. G. Bawendi J. Am. Chem. Soc. 1993 115 8706
38. B. O. Dabbousi J. Rodriguez-Viejo F. V. Mikulec J. R. Heine K. F. Jensen M. G. Bawendi J. Phys. Chem. B 1997 101 9463
39. R. Mahtab J. P. Rogers C. J. Murphy J. Am. Chem. Soc. 1995 117 9099
40. R. Mahtab J. P. Rogers C. P. Singleton C. J. Murphy J. Am. Chem. Soc. 1996 118 7028
41. M. Y. Tolstorukov K. M. Virnik S. Adhya V. B. Zhurkin Nucleic Acids Res. 2005 33 3907
42. P. J. Hagerman Biochemistry 1985 24 7033
43. J. Griffith M. Bleyman C. A. Rauch P. A. Kitchin P. T. Englund Cell 1986 46 1493
44. D. M. Crothers T. E. Haran J. G. Nadeau J. Biol. Chem. 1990 265 7093
45. D. M. Crothers J. Drak Meth. Enzymol. 1992 212B 46
46. D. M. Crothers J. Drak J. D. Khan S. D. Levene Meth. Enzymol. 1992 212B 3
47. J. G. Nadeau D. M. Crothers Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1989 86 2622
48. A. D. DiGabriele M. R. Sanderson T. A. Steitz Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1989 86 1816
49. D. S. Goodsell M. L. Kopka D. Cascio R. E. Dickerson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1993 90 2930
50. J. Wildeson C. J. Murphy Anal. Biochem. 2000 284 99
51. I. Rouzina V. A. Bloomfield Biophys. J. 1998 74 3152
52. R. Simha H. L. Frisch R. R. Eirich J. Phys. Chem. 1953 57 584
53. G. S. Manning Q. Rev. Biophys. 1978 11 179
54. C. F. Anderson M. T. Record Annu. Rev. Phys. Chem. 1995 46 657
55. R. Mahtab H. H. Harden C. J. Murphy J. Am. Chem. Soc. 2000 122 14
56. M. T. Record C. F. Anderson T. M. Lohman Q. Rev. Biophys. 1978 11 103
57. C. F. Anderson M. T. Record Annu. Rev. Phys. Chem. 1995 46 657
58. T. Lundback T. Hard J. Phys. Chem. 1996 100 17690
59. C. A. Davey D. F. Sargent K. Luger A. W. Maeder T. J. Richmond J. Mol. Biol. 2002 319 1097
60. C. J. Murphy T. K. Sau A. Gole C. J. Orendorff J. Gao L. Gou S. Hunyadi T. Li J. Phys. Chem. B 2005 109 13857
61. C. J. Orendorff A. Gole T. K. Sau C. J. Murphy Anal. Chem. 2005 77 3261
62. K. Kraemer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 11
63. T. Douki M. Court S. Sauvaigo F. Odin J. Cadet J. Biol. Chem. 2000 275 11678
64. H. Park K. J. Zhang Y. J. Ren S. Nadji J. S. Taylor C. H. Kang Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 15965
65. N. V. Hud J. Plavec Biopolymers 2003 69 144
66. V. P. Denisov B. Halle Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 629
67. L. D. Williams L. J. Maher Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2000 29 497
68. B. Saif R. K. Mohr C. J. Montrose T. A. Litovitz Biopolymers 1991 31 1171
69. N. Nandi K. Bhattacharyya B. Bagchi Chem. Rev. 2000 100 2013
70. D. J. Bakewell I. Ermolina H. Morgan J. Milner Y. Feldman Biochim. Biophys. Acta 2000 1493 151
71. P. F. Barbara W. Jarzeba Acc. Chem. Res. 1988 21 195
72. M. Maroncelli J. Mol. Liq. 1993 57 1
73. M. Maroncelli E. W. Castner B. Bagchi G. R. Fleming Faraday Discuss. Chem. Soc. 1988 85 199
74. C. P. Hsu X. Y. Song R. A. Marcus J. Phys. Chem. B 1997 101 2546
75. C. P. Hsu Y. Georgievskii R. A. Marcus J. Phys. Chem. A 1998 102 2658
76. G. R. Fleming M. H. Cho Annu. Rev. Phys. Chem. 1996 47 109
77. M. Cho J.-Y. Yu T. Joo Y. Nagasawa S. A. Passino G. R. Fleming J. Phys. Chem. 1996 100 11944
78. T. Joo Y. Jia J.-Y. Yu M. J. Lang G. R. Fleming J. Chem. Phys. 1996 104 6089
79. S. A. Passino Y. Nagasawa T. Joo G. R. Fleming J. Phys. Chem. A 1997 101 725
80. W. P. de Boeij M. S. Pshenichnikov D. A. Wiersma Annu. Rev. Phys. Chem. 1998 49 99
81. R. Jimenez G. Salazar K. K. Baldridge F. E. Romesberg Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 92
82. S. Lampa-Pastirk W. F. Beck J. Phys. Chem. B 2004 108 16288
83. C. J. Murphy Adv. Photochem. 2001 26 145
84. C. E. Crespo-Hernández B. Cohen P. M. Hare B. Kohler Chem. Rev. 2004 104 1977
85. C. Strassler N. E. Davis E. T. Kool Helv. Chim. Acta 1999 82 2160
86. M. J. Rist J. P. Marino Curr. Org. Chem. 2002 6 775
87. J. N. Wilson E. T. Kool Org. Biomol. Chem. 2006 4 4265
88. S. Sen L. Gearheart E. Rivers H. Lui R. S. Coleman C. J. Murphy M. A. Berg J. Phys. Chem. B 2006 110 13248
89. E. B. Brauns M. L. Madaras R. S. Coleman C. J. Murphy M. A. Berg J. Am. Chem. Soc. 1999 121 11644
90. R. S. Coleman M. L. Madaras J. Org. Chem. 1998 63 5700
91. R. S. Coleman M. A. Berg C. J. Murphy Tetrahedron 2007 63 3450
92. S. Sen N. A. Paraggio L. A. Gearheart E. E. Connor A. Issa R. S. Coleman D. M. Wilson III M. D. Wyatt M. A. Berg Biophys. J. 2005 89 4129
93. S. Hess W. B. Davis A. A. Voityuk N. Rösch M. E. Michel-Beyerle N. P. Ernsting S. A. Kovalenko J. L. Pérez Lustres ChemPhysChem 2002 5 452
94. S. K. Pal L. A. Zhao A. H. Zewail Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 8113
95. D. Banerjee S. K. Pal Chem. Phys. Lett. 2006 432 257
96. S. K. Pal L. Zhao T. Xia A. H. Zewail Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 13746
97. P. Rai T. D. Cole E. Thompson D. P. Millar S. Linn Nucleic Acids Res. 2003 31 2323
98. S. K. Pal J. Peon A. H. Zewail Chem. Phys. Lett. 2002 363 57
99. K. Tainaka K. Tanaka S. Ikeda K. Nishiza T. Unzai Y. Fujiwara I. Saito A. Okamoto J. Am. Chem. Soc. 2007 129 4776
100. A. Okamoto K. Tainaka T. Unzai I. Saito Tetrahedron 2007 63 3465
101. A. Okamoto K. Tainaka Y. Fujiwara J. Org. Chem. 2006 71 3592
102. A. Okamoto K. Tainaka I. Saito Bioconjugate Chem. 2005 16 1105
103. T. Kimura K. Kawai T. Majima Org. Lett. 2005 7 5829
104. M. Mizuta K. Seio K. Miyata M. Sekine J. Org. Chem. 2007 72 5046
105. E. B. Brauns C. J. Murphy M. A. Berg J. Am. Chem. Soc. 1998 120 2449
106. J. T. Fourkas M. A. Berg J. Chem. Phys. 1993 98 7773
107. C. Reichardt Chem. Rev. 1994 94 2319
108. R. Jin K. J. Breslauer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1988 85 8939
109. D. A. Barawkar K. N. Ganesh Nucleic Acids Res. 1995 23 159
110. A. R. Katritzky D. C. Fara H. Yang K. Tämm R. Tamm M. Karelson Chem. Rev. 2004 104 175
111. G. Lamm G. R. Pack J. Phys. Chem. B 1997 101 959
112. M. A. Young B. Jayaram D. L. Beveridge J. Phys. Chem. 1998 102 7666
113. V. R. Jadhav D. A. Barawkar K. N. Ganesh J. Phys. Chem. B 1999 103 7383
114. K. J. McConnell D. L. Beveridge J. Mol. Biol. 2000 304 803
115. N. V. Hud M. Polak Curr. Opin. Struct. Biol. 2001 11 293
116. Long-Range Charge Transfer in DNA, ed., G. B. Schuster,, Springer-Verlag, Berlin, 2004
117. R. Jimenez G. R. Fleming P. V. Kumar M. Maroncelli Nature 1994 369 471
118. W. Qiu L. Wang W. Lu A. Boechler D. A. R. Sanders D. Zhong Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 5366
119. W. H. Qiu Y. T. Kao L. Y. Zhang Y. Yang L. J. Wang W. E. Stites D. P. Zhong A. H. Zewail Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 13979
120. W. Qiu L. Zhang O. Okobiah Y. Yang L. Wang D. Zhong A. H. Zewail J. Phys. Chem. B 2006 110 10540
121. D. Toptygin A. M. Gronenborn L. Brand J. Phys. Chem. B 2006 110 26292
122. N. E. Levinger Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2000 5 118
123. S. Arzhantsev H. Jin N. Ito M. Maroncelli Chem. Phys. Lett. 2006 417 524
124. J. Kim W. Lu W. Qiu L. Wang M. Caffrey D. Zhong J. Phys. Chem. B 2006 110 21994
125. E. B. Brauns M. L. Madaras R. S. Coleman C. J. Murphy M. A. Berg Phys. Rev. Lett. 2002 88 158101
126. D. Andreatta J. L. Pérez Lustres S. A. Kovalenko N. P. Ernsting C. J. Murphy R. S. Coleman M. A. Berg J. Am. Chem. Soc. 2005 127 7270
127. D. Andreatta S. Sen J. L. Pérez Lustres S. A. Kovalenko N. P. Ernsting C. J. Murphy R. S. Coleman M. A. Berg J. Am. Chem. Soc. 2006 128 6885
128. S. K. Pal A. H. Zewail Chem. Rev. 2004 104 2099
129. S. K. Pal J. Peon B. Bagchi A. H. Zewail J. Phys. Chem. B 2002 106 12376
130. N. Nandi B. Bagchi J. Phys. Chem. B 1997 101 10954
131. L. Nilsson B. Halle Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 13867
132. T. Li A. A. Hassanali Y. T. Kao D. Zhong S. J. Singer J. Am. Chem. Soc. 2007 129 3376
133. S. Pal P. K. Maiti B. Bagchi J. T. Hynes J. Phys. Chem. B 2006 110 26396
134. H. L. Tavernier M. D. Fayer J. Phys. Chem. B 2000 104 11541
135. J. Olofsson S. Larsson J. Phys. Chem. B 2001 105 10398
136. G. S. M. Tong I. V. Kurnikov D. N. Beratan J. Phys. Chem. B 2002 106 2381
137. K. Siriwong A. A. Voityuk M. D. Newton N. Rösch J. Phys. Chem. B 2003 107 2595
138. D. N. LeBard M. Lilichenko D. V. Matyushov Y. A. Berlin M. A. Ratner J. Phys. Chem. B 2003 107 14509
139. D. M. Basko E. M. Conwell Phys. Rev. Lett. 2002 88 098102
140. S. Sen, D. Andreatta, S. Y. Ponomarev, D. L. Beveridge and M. A. Berg, in preparation
141. K. Modig E. Liepinsh G. Otting B. Halle J. Am. Chem. Soc. 2004 126 102
142. A. A. Golosov M. Karplus J. Phys. Chem. B 2007 111 1482
143. M. I. Somoza D. Andreatta R. S. Coleman C. J. Murphy M. A. Berg Nucleic Acids Res. 2004 32 2495
144. D. Barsky N. Foloppe J. Alex D. MacKerell D. M. Wilson M. E. Colvin Biophys. J. 2000 78 1549
145. J. Norberg L. Nilsson J. Chem. Phys. 1996 104 6052
146. M. A. Young G. Ravishanker D. L. Beveridge Biophys. J. 1997 73 2313
147. J. Norberg L. Nilsson Biophys. J. 2000 79 1537
148. B. Halle V. P. Denisov Biopolymers 2000 48 210
149. V. P. Denisov G. Carlstrom K. Venu B. Halle J. Mol. Biol. 1997 268 118
150. A. T. Phan J.-L. Leroy M. Gueron J. Mol. Biol. 1999 286 505
151. Y. Duan P. Wilkosz M. Crowley J. M. Rosenberg J. Mol. Biol. 1997 272 553
152. A. M. J. J. Bonvin M. Sunnerhagen G. Otting W. F. v. Gunsteren J. Mol. Biol. 1998 282 859
153. M. Feig B. M. Pettitt Biopolymers 1998 48 199
154. V. Makarov B. M. Pettitt M. Feig Acc. Chem. Res. 2002 35 376
155. P. Auffinger E. Westhof J. Mol. Biol. 2000 300 1113
156. S. Pal P. K. Maiti B. Bagchi J. Chem. Phys. 2006 125 234903
157. S. Pal P. K. Maiti B. Bagchi J. Phys.: Condens. Matter 2005 17 S4317
158. A. M. Dokter S. Woutersen H. J. Bakker J. Chem. Phys. 2007 126
159. A. Scodinu J. T. Fourkas J. Phys. Chem. B 2002 106 10292
160. P. K. Ghorai D. V. Matyushov J. Chem. Phys. 2006 124
161. T. Tsukamoto Y. Ishikawa T. Natsume K. Dedachi N. Kurita Chem. Phys. Lett. 2007 441 136
162. A. A. Voityuk J. Chem. Phys. 2005 122
163. B. Jana S. Pal P. K. Maiti S. T. Lin J. T. Hynes B. Bagchi J. Phys. Chem. B 2006 110 19611