Sensors for DNA detection: Theoretical investigation of the conformational properties of immobilized single-strand DNA

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 11, Issue 45, 2009, Pages 10644-10656

  Barone, Vincenzo ^a,b   Cacelli, Ivo ^c   Ferretti, Alessandro ^a   Monti, Susanna ^a   Prampolini, Giacomo ^c,d  

^a AREA DELLA RICERCA   (Italy)

^b SCUOLA NORMALE SUPERIORE   (Italy)

^c UNIVERSITY OF PISA   (Italy)

^d UNIVERSITY OF NAPLES FEDERICO II   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DNA; SILICON DIOXIDE; SINGLE STRANDED DNA;

ARTICLE; CHEMISTRY; GENETIC PROCEDURES; HYDROGEN BOND; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION;

BIOSENSING TECHNIQUES; DNA; DNA, SINGLE-STRANDED; HYDROGEN BONDING; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION; SILICON DIOXIDE;

EID: 70450285208     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b914386f     Document Type: Article

References (84)

1. S. P. A. Fodor R. P. Rava X. C. Huang A. C. Pease C. P. Holmes C. L. Adams Nature 1993 364 555
2. M. Schena D. Shalon R. W. Davies P. O. Brown Science 1995 270 467
3. U. Maskos E. M. Southern Nucleic Acids Res. 1992 20 1679
4. R. S. Matson J. Rampal S. L. Pentoney P. D. Anderson P. Coassin Anal. Biochem. 1995 224 110
5. J. Weiler J. D. Hoheisel Anal. Biochem. 1996 243 218
6. D. Kane T. A. Jatkoe C. R. Stumpf J. Lu J. D. Thomas S. J. Madore Nucleic Acids Res. 2000 28 4552
7. A. Vainrub B. M. Pettitt Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2002 66 041905
8. A. Vainrub B. M. Pettitt Biopolymers 2003 68 265
9. C. C. Chou C. H. Chen T. T. Lee K. Peck Nucleic Acids Res. 2004 32 99E
10. L. Ramdas D. E. Cogdell J. Y. Jia E. E. Taylor V. R. Dunmire L. Hu S. R. Hamilton W. Zhang BMC Genomics 2004 5 35
11. A. Vainrub M. B. Pettitt J. Am. Chem. Soc. 2003 125 7798
12. S. N. Patole A. R. Pike B. A. Connolly B. R. Horrocks A. Houlton Langmuir 2003 19 5457 5463
13. S. P. Pack N. K. Kamisetty M. Nonogawa K. C. Devarayapalli K. Ohtani K. Yamada Y. Yoshida T. Kodaki K. Makino Nucleic Acids Res. 2007 35 e110 e110
14. K.-Y. Wong M. B. Pettitt Theor. Chem. Acc. 2001 106 233
15. K.-Y. Wong M. B. Pettitt Biopolymers 2004 73 570
16. A. Jayaraman C. K. Hall J. Genzer Biophys. J. 2006 91 2227
17. A. Jayaraman C. K. Hall J. Genzer J. Chem. Phys. 2007 127 144912
18. K.-Y. Wong A. Vainrub T. Powdrill M. Hogan M. B. Pettitt Mol. Simul. 2004 30 121
19. J. M. Martínez S. K. C. Elmroth L. Kloo J. Am. Chem. Soc. 2001 123 12279 12289
20. M. Biyani K. Nishigaki J. Biochem. 2005 138 363
21. A. D. Mackerell J. Wiorkiewiczkuczera M. Karplus J. Am. Chem. Soc. 1995 117 11946 11975
22. W. D. Cornell P. Cieplak C. I. Bayly I. R. Gould K. M. Merz D. M. Ferguson D. C. Spellmeyer T. Fox J. W. Caldwell P. A. Kollman J. Am. Chem. Soc. 1995 117 5179 5197
23. T. E. Cheatham P. Cieplak P. A. Kollman J. Biomol. Struct. Dyn. 1999 16 845 862
24. D. L. Beveridge K. J. McConnell Curr. Opin. Struct. Biol. 2000 10 182 196
25. T. E. Cheatham P. A. Kollman Annu. Rev. Struct. Dyn. 2000 51 435 471
26. T. E. Cheatham Curr. Opin. Struct. Biol. 2004 14 360 367
27. E. Giudice R. Lavery Acc. Chem. Res. 2002 35 350 357
28. M. Orozco A. Pérez A. Noy F. J. Luque Chem. Soc. Rev. 2003 32 350 364
29. T. E. Cheatham P. A. Kollman J. Mol. Biol. 1996 259 434 444
30. R. Soliva F. J. Luque C. Alhambra M. Orozco J. Biomol. Struct. Dyn. 1999 17 89 99
31. T. E. Cheatham P. A. Kollman Structure 1997 5 1297 1311
32. A. Pérez A. Noy F. Lankas F. J. Luque M. Orozco Nucleic Acids Res. 2004 32 6144 6151
33. Y. J. Bomble D. A. Case Biopolymers 2008 89 722 731
34. S. Y. Ponomarev K. M. B. D. L. Thayer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 14771 14775
35. P. Varnai K. Zakrzewska Nucleic Acids Res. 2004 32 4269 4280
36. A. Perez I. Marchan D. Svozil J. Sponer T. E. C. III C. A. Laughton M. Orozco Biophys. J. 2007 92 3817 3829
37. A. Pérez F. J. Luque M. Orozco J. Am. Chem. Soc. 2007 129 14739 14745
38. M. M. Sung G. J. Kluth O. W. Yauw R. Maboudian Langmuir 1997 13 6164 6168
39. G. S. Higashi Y. J. Chabal G. W. Trucks K. Raghavachari Appl. Phys. Lett. 1990 56 656 658
40. M. R. Linford P. Fenter P. M. Eisenberger C. E. D. Chidsey J. Am. Chem. Soc. 1995 117 3145 3155
41. A. B. Sieval A. L. Demirel J. W. M. Nissink M. R. Linford J. H. van der Maas W. H. de Jeu H. Zuilhof R. E. J. Sudhölter Langmuir 1998 14 1759 1768
42. A. B. Sieval V. Vleeming H. Zuilhof R. E. J. Sudhölter Langmuir 1999 15 8288 8291
43. G. S. Higashi Y. J. Chabal G. W. Trucks K. Raghavachari Appl. Phys. Lett. 1990 56 656 658
44. A. Pusel U. Wetterauer P. Hess Phys. Rev. Lett. 1998 81 645 648
45. S. P. Pack M. Nonogawa T. Kodaki K. Makino Nucleic Acids Res. 2005 33 5771
46. Y. Pei J. Ma Y. Jiang Langmuir 2003 19 7652 7661
47. T. Yamada M. Noto K. Shirasaka H. S. Kato M. Kawai J. Phys. Chem. B 2006 110 6740 6749
48. 2 Modeling Environment, Release 4.0", Accelrys Inc., San Diego CA, 1999
49. Y. Timsit E. Westhof R. P. P. Fuchs D. Moras Nature 1989 341 459
50. Y. Timsit D. Moras J. Mol. Biol. 1995 251 629
51. Y. Timsit E. Vilbois D. Moras Nature 1991 354 167
52. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648
53. D. A. Case, T. A. Darden, T. E. Cheatham, III, C. L. Simmerling, J. Wang, R. E. Duke, R. Luo, K. M. Merz, D. A. Pearlman, M. Crowley, R. C. Walker, W. Zhang, B. Wang, S. Hayik, A. Roitberg, G. Seabra, K. F. Wong, F. Paesani, X. Wu, S. Brozell, V. Tsui, H. Gohlke, L. Yang, C. Tan, J. Mongan, V. Hornak, G. Cui, P. Beroza, D. H. Mathews, C. Schafmeister, W. S. Ross and P. A. Kollman, AMBER 9, University of California, San Francisco, 2006
54. P. Cieplak W. D. Cornell C. I. Bayly P. A. Kollman J. Comput. Chem. 1995 16 1357
55. C. I. Bayly P. Cieplak W. D. Cornell P. A. Kollman J. Phys. Chem. 1993 97 10269 10280
56. W. L. Jorgensen J. Am. Chem. Soc. 1981 103 335 350
57. A. T. Johnson O. Wiest J. Phys. Chem. B 2007 111 14398
58. T. A. Andrea C. W. Swope H. C. Andersen J. Chem. Phys. 1983 79 4576 4584
59. H. C. Andersen J. Chem. Phys. 1980 72 2384 2393
60. J. P. Ryckaert G. Ciccotti H. J. C. Berendsen J. Comput. Phys. 1977 55 3336
61. A. Amadei A. B. M. Linssen H. J. C. Berendsen Proteins 1993 17 412 425
62. B. L. de Groot S. Hayward D. M. F. van Aalten A. Amadei H. J. C. Berendsen Proteins 1998 31 116 127
63. S. T. Wlodek T. W. Clark L. R. Scott J. A. McCammon J. Am. Chem. Soc. 1997 119 9513 9522
64. M. Orozco A. Perez A. Noy F. J. Luque Chem. Soc. Rev. 2003 32 350 364
65. T. Meyer C. Ferrer-Costa A. Perez M. Rueda A. Bidon-Chanal F. J. Luque C. A. Laughton M. Orozco J. Chem. Theory Comput. 2006 2 251 258
66. L. D. Creveld A. Amadei R. C. van Schaik H. A. M. Pepermans J. de Vlieg H. J. C. Berendsen Proteins 1998 33 253 264
67. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. G. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez and J. A. Pople, GAUSSIAN 03 (Revision B.01), Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004
68. P. V. Riccelli F. Merante K. T. Leung S. Bortolin R. L. Zastawny R. Janezko A. S. Benight Nucleic Acids Res. 2001 29 996 1004
69. G. P. Breweod Y. Rangineni D. J. Fish A. S. Bhandiwad D. R. Evans R. Solanki A. S. Benight Nucleic Acids Res. 2008 36 e98 e98
70. K. A. Peterlinz R. M. Georgiadis T. M. Herne M. J. Tarlov J. Am. Chem. Soc. 1997 119 3401 3402
71. A. B. Steel T. M. Herne M. J. Tarlov Anal. Chem. 1998 70 4670 4677
72. T. M. Herne M. J. Tarlov J. Am. Chem. Soc. 1997 119 8916 8920
73. R. Levicky T. M. Herne M. J. Tarlov S. K. Satija J. Am. Chem. Soc. 1998 120 9787 9792
74. W. Saenger, Principles of Nucleic Acid Structure, Springer, New York, 1984
75. B. Scheneider M. Kabelác J. Am. Chem. Soc. 1998 120 161 165
76. G. S. Manning Biophys. Chem. 2002 101-102 461
77. M. Deserno C. Holm S. May Macromolecules 2000 33 199
78. H. Qian J. A. Schellman J. Phys. Chem. B 2000 104 11528
79. U. Rant K. Arinaga T. Fujiwara S. Fujita M. Tornow N. Yokoyamay G. Abstreiter Biophys. J. 2003 85 3858
80. K.-I. Dedachi T. Natsume T. Nakatsu S. Tanaka Y. Ishikawa N. Kurita Chem. Phys. Lett. 2007 436 244
81. K. M. Elsawy M. K. Hodgson L. S. D. Caves Nucleic Acids Res. 2005 33 5749
82. P. K. Maiti B. Bagchi Nano Lett. 2006 6 2478
83. G. R. Bishop J. Ren B. C. Polander B. D. Jeanfreau J. O. Trent J. B. Chaires Biophys. Chem. 2007 126 165
84. M. S. Shchepinov S. C. Case-Green E. M. Southern Nucleic Acids Res. 1997 25 1155 1161