Kinetic and thermodynamic dna elasticity at micro- and mesoscopic scales

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 7, 2009, Pages 2077-2089

  Mazur, Alexey K ^a  

^a INST DE BIOLOGIE PHYSICO CHIMIQUE   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIFFUSION; DNA; ELASTICITY; GENES; HARMONIC ANALYSIS; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEIC ACIDS;

ANOMALOUS BEHAVIORS; BENDING DYNAMICS; COARSE-GRAINED; COARSE-GRAINED MODELS; DIFFUSION RATES; DNA ELASTICITIES; DOUBLE-HELICAL; ELASTIC BEHAVIORS; ELASTIC PARAMETERS; EXPERIMENTAL DATUM; EXPERIMENTAL STUDIES; HARMONIC APPROXIMATIONS; HARMONIC MODELS; INTERNAL FLUCTUATIONS; MESOSCOPIC; ORDER OF MAGNITUDES; PERSISTENCE LENGTHS; RELAXATION RATES; RELIABLE ESTIMATES; TETRADECAMER; TRANSLATIONAL DIFFUSIONS;

DYNAMICS;

EID: 65249143366     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp8098945     Document Type: Article

References (72)

1. Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. Statistical Physics, Part 1; Nauka: Moscow, U.S.S.R., 1976.
2. Cantor, C. R.; Schimmel, P. R. Biophysical Chemistry, Part III: The Behavior of Biological Macromolecules; W. H. Freeman: San Francisco, 1980.
3. Garcia, H. G.; Grayson, P.; Han, L.; Inamdar, M.; Kondev, J.; Nelson, P. C.; Phillips, R.; Widom, J.; Wiggins, P. A. Biopolymers 2007, 85, 115-130.
4. Cloutier, T. E.; Widom, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 3645-3650.
5. Du, Q.; Smith, C.; Shiffeldrim, N.; Vologodskaia, M.; Vologodskii, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 5397-5402.
6. Wiggins, P. A.; Heijden, T. V. D.; Moreno-Herrero, F.; Spakowitz, A.; Phillips, R.; Widom, J.; Dekker, C.; Nelson, P. C. Nature Nanotechnol. 2006, 1, 137-141.
7. Wiggins, P. A.; Nelson, P. C. Phys. Rev. E 2006, 73, 031906.
8. Mazur, A. K. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 218102.
9. Yuan, C.; Chen, H.; Lou, X. W.; Archer, L. A. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 018102.
10. Travers, A.; Muskhelishvili, G. Nat. Rev. Microbiol. 2005, 3, 157-169.
11. Fujimoto, B. S.; Brewood, G. P.; Schurr, J. M. Biophys. J. 2006, 91, 4166-4179.
12. Mazur, A. K.; Kamashev, D. E. Phys. Rev. E 2002, 66, 011917.
13. Kamashev, D. E.; Mazur, A. K. Biochemistry 2004, 43, 8160-8168.
14. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197.
15. MacKerell, A. D., Jr.; Wi orkiewicz-Kuczera, J.; Karplus, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11946-11975.
16. Perez, A.; Marchan, I.; Svozil, D.; Sponer, J.; Cheatham, T. E.; Laughton, C. A.; Orozco, M. Biophys. J. 2007, 92, 3817-3829.
17. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
18. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593.
19. Cheatham, T. E., III; Kollman, P. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 435-471.
20. Perez, A.; Luque, F. J.; Orozco, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14739-14745.
21. Hagerman, P. J. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1988, 17, 265-286.
22. Bustamante, C.; Marko, J. F.; Siggia, E. D.; Smith, S. Science 1994, 265, 1599-1600.
23. Vologodskii, A. V. Macromolecules 1994, 27, 5623-5625.
24. Bouchiat, C.; Wang, M. D.; Allemand, J.; Strick, T.; Block, S. M.; Croquette, V. Biophys. J. 1999, 76, 409-413.
25. MacKerell, A. E., Jr.; Banavali, N.; Foloppe, N. Biopolymers 2001, 56, 257-265.
26. Olson, W. K.; Gorin, A. A.; Lu, X. J.; Hock, L. M.; Zhurkin, V. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998, 95, 11163-11168.
27. Bruant, N.; Flatters, D.; Lavery, R.; Genest, D. Biophys. J. 1999, 77, 2366-2376.
28. Lankas, F.; Sponer, J.; Hobza, P.; Langowski, J. J. Mol. Biol. 2000, 299, 695-709.
29. Mazur, A. K. Biophys. J. 2006, 91, 4507-4518.
30. Mazur, A. K. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 4975-4982.
31. Lavery, R.; Sklenar, H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1988, 6, 63-91.
32. Lu, X.-J.; Olson, W. K. J. Mol. Biol. 1999, 285, 1563-1575.
33. Allison, S. A.; McCammon, J. A. Biopolymers 1984, 23, 363-375.
34. Allison, S. A. Macromolecules 1986, 19, 118-124.
35. Chirico, G.; Langowski, J. Macromolecules 1992, 25, 769-775.
36. Jian, H.; Vologodskii, A. V.; Schlick, T. J. Comput. Phys. 1997, 136, 168-179.
37. Vologodskii, A. Biophys. J. 2006, 90, 1594-1597.
38. Vologodskii, A. In Computational Studies of DNA and RNA; Lankas, F., Sponer, J., Ed.; Springer: Amsterdam, 2006; pp 579-604.
39. Brauns, E. B.; Madaras, M. L.; Coleman, R. S.; Murphy, C. J.; Berg, M. A. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 158101.
40. Berg, M. A.; Colemanb, R. S.; Murphy, C. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 10, 1229-1242.
41. Halle, B. Philos. Trans. R. Soc. London B: Biol. Sci. 2004, 359, 1207-1224.
42. Nilsson, L.; Halle, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 13867-13872.
43. Furse, K. E.; Lindquist, B. A.; Corcelli, S. A. J. Phys. Chem. B. 2008, 112, 3231-3239.
44. Zhurkin, V. B.; Lysov, Y. P.; Ivanov, V. I. Nucleic Acids Res. 1979, 6, 1081-1096.
45. Mazur, A. K. J. Chem. Phys. 1999, 111, 1407-1414.
46. Allison, S.; Austin, R.; Hogan, M. J. Chem. Phys. 1989, 90, 3843-3854.
47. Chirico, G.; Langowski, J. Biopolymers 1994, 34, 415-433.
48. Jian, H.; Schlick, T.; Vologodskii, A. J. Mol. Biol. 1998, 284, 287-296.
49. Ermak, D. L.; McCammon, J. A. J. Chem. Phys. 1978, 69, 1352-1360.
50. Iniesta, A.; de la Torre, J. G. J. Chem. Phys. 1990, 92, 2015-2018.
51. Rotne, J.; Prager, S. J. Chem. Phys. 1969, 50, 4831-4837.
52. Allison, S. A.; Schurr, J. M. Macromolecules 1997, 30, 7131-7142.
53. Cheatham, T. E., III; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1999, 16, 845-862.
54. Jorgensen, W. L.; Chandreskhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
55. Mazur, A. K. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1354-1364.
56. Mazur, A. K. In Computational Biochemistry and Biophysics; Becker, O. M., MacKerell, A. D., Jr., Roux, B., Watanabe, M., Ed.; Marcel Dekker: New York, 2001; pp 115-131.
57. Mazur, A. K. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10928-10937.
58. Mazur, A. K. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 473-479.
59. Lu, X.-J.; Olson, W. K. Nucleiic Acids Res. 2003, 31, 5108-5121.
60. Stellwagen, E.; Lu, Y.; Stellwagen, N. C. Biochemistry 2003, 42, 11745-11750.
61. Hagerman, P. J.; Zimm, B. H. Biopolymers 1981, 20, 1481-1502.
62. Yeh, I.-C.; Hummer, G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6563-6568.
63. Yeh, I.-C.; Hummer, G. Biophys. J. 2004, 86, 681-689.
64. Bryant, Z.; Stone, M. D.; Gore, J.; Smith, S. B.; Cozzarelli, N. R.; Bustamante, C. Nature 2003, 424, 338-341.
65. Swigon, D.; Coleman, B. D.; Olson, W. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 9879-9884.
66. Becker, N. B.; Everaers, R. Phys. Rev. E 2007, 76, 021923.
67. Yanagi, K.; Prive, G. G.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1991, 217, 201-214.
68. Lankas, F.; Sponer, J.; Langowski, J.; Cheatham, T. E., III Biophys. J. 2003, 85, 2872-2883.
69. Okonogi, T. M.; Reese, A. W.; Alley, S. C.; Hopkins, P. B.; Robinson, R. H. Biophys. J. 1999, 77, 3256-3276.
70. Naimushin, A. N.; Fujimoto, B. S.; Schurr, J. M. Biophys. J. 2000, 78, 1498-1518.
71. Trifonov, E. N.; Tan, R. K. Z.; Harvey, S. C. In DNA Bending and Curvature; Olson, W. K., Sarma, M. H., Sarma, R. H., Sundaralingam, M., Eds.; Adenine Press: New York, 1988; pp 243-253.
72. Mazur, A. K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12778-12785.