Name: 3DNAを有する核酸構造の分析と構築 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-04-26T12:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 24 s
Description: 学ぶ3DNAソフトウェアを用いた核酸構造の計算解析と可視化手法。DNA・RNAの空間配列を解析し、構造モデルの構築とアンサンブル解析により分子の全体的な歪みを明らかにする。

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私たちは、分子動力学シミュレーションで生成されたDNAの二重らせんの座標を共有するためのイジーŠponerに感謝しています。また、これらの構造をダウンロードの支援のために灘Spackovaを認める。 USPHS研究助成GM34809とGM096889を通してこの仕事のサポートは感謝して承諾されます。

<ol><li>Lu, X. -J., Olson, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3DNA%3A+a+software+package+for+the+analysis%2C+rebuilding%2C+and+visualization+of+three-dimensional+nucleic+acid+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">3DNA: a software package for the analysis, rebuilding, and visualization of three-dimensional nucleic acid structures.</a> Nucleic Acids Res. 31, 5108-5121 (2003).</li>
<li>Lu, X. -J., Olson, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3DNA%3A+a+versatile%2C+integrated+software+system+for+the+analysis%2C+rebuilding%2C+and+visualization+of+three-dimensional+nucleic-acid+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">3DNA: a versatile, integrated software system for the analysis, rebuilding, and visualization of three-dimensional nucleic-acid structures.</a> Nature Protocols. 3, 1213-1227 (2008).</li>
<li>Zheng, G., Lu, X. -J., Olson, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Web+3DNA-a+web+server+for+the+analysis%2C+reconstruction%2C+and+visualization+of+three-dimensional+nucleic-acid+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids.+Res%22%5BJournal%5D)">Web 3DNA-a web server for the analysis, reconstruction, and visualization of three-dimensional nucleic-acid structures.</a> Nucleic Acids. Res. 37, W240-W246 (2009).</li>
<li>Xin, Y., Olson, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BPS%3A+a+database+of+RNA+base-pair+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">BPS: a database of RNA base-pair structures.</a> Nucleic Acids Res. 37, D83-D88 (2009).</li>
<li>Zheng, G., Colasanti, A. V., Lu, X. -J., Olson, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3DNALandscapes%3A+a+database+for+exploring+the+conformational+features+of+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">3DNALandscapes: a database for exploring the conformational features of DNA.</a> Nucleic Acids Res. 38, 267-274 (2010).</li>
<li>Tolstorukov, M. Y., Colasanti, A. V., McCandlish, D., Olson, W. K., Zhurkin, V. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+%27roll-and-slide%27+mechanism+of+DNA+folding+in+chromatin.+Implications+for+nucleosome+positioning%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">A novel 'roll-and-slide' mechanism of DNA folding in chromatin. Implications for nucleosome positioning.</a> J. Mol. Biol. 371, 725-738 (2007).</li>
<li>Lu, X. -J., Olson, W. K., Bussemaker, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+RNA+backbone+plays+a+crucial+role+in+mediating+the+intrinsic+stability+of+the+GpU+dinucleotide+platform+and+the+GpUpA%2FGpA+miniduplex%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">The RNA backbone plays a crucial role in mediating the intrinsic stability of the GpU dinucleotide platform and the GpUpA/GpA miniduplex.</a> Nucleic Acids Res. 38, 4868-4876 (2010).</li>
<li>Mouw, K. W., Rice, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shaping+the+Borrelia+burgdorferi+genome%3A+crystal+structure+and+binding+properties+of+the+DNA-bending+protein+Hbb%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Shaping the Borrelia burgdorferi genome: crystal structure and binding properties of the DNA-bending protein Hbb.</a> Mol. Microbiol. 63, 1319-1339 (2007).</li>
<li>Burgdorfer, W., Barbour, A. G., Hayes, S. F., Benach, J. L., Grunwaldt, E., Davis, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lyme+disease-a+tick-borne+spirochetosis%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Lyme disease-a tick-borne spirochetosis?</a> Science. 216, 1317-1319 (1982).</li>
<li>Benach, J. L., Bosler, E. M., Hanrahan, J. P., Coleman, J. L., Habicht, G. S., Bast, T. F., Cameron, D. J., Ziegler, J. L., Barbour, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spirochetes+isolated+from+the+blood+of+two+patients+with+Lyme+disease%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Spirochetes isolated from the blood of two patients with Lyme disease.</a> N. Engl. J. Med. 308, 740-742 (1983).</li>
<li>Lankaš, F., Špačková, N., Moakher, M., Enkhbayar, P., Šponer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+measure+of+bending+in+nucleic+acids+structures+applied+to+A-tract+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">A measure of bending in nucleic acids structures applied to A-tract DNA.</a> Nucleic Acids Res. 38, 3414-3422 (2010).</li>
<li>Romanuka, J., Folkers, G. E., Biris, N., Tishchenko, E., Wienk, H., Bonvin, A. M. J. J., Kaptein, R., Boelens, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Specificity+and+affinity+of+Lac+repressor+for+the+auxiliary+operators+O2+and+O3+are+explained+by+the+structures+of+their+protein-DNA+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Specificity and affinity of Lac repressor for the auxiliary operators O2 and O3 are explained by the structures of their protein-DNA complexes.</a> J. Mol. Biol. 390, 478-489 (2009).</li>
<li>Berman, H. M., Westbrook, J., Feng, Z., Gilliland, G., Weissig, H., Shindyalov, I. N., Bourne, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Protein+Data+Bank%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids.+Res%22%5BJournal%5D)">The Protein Data Bank.</a> Nucleic Acids. Res. 28, 235-242 (2000).</li>
<li>Joint, I. U. P. A. C. -I. U. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Commission+on+Biochemical+Nomenclature+%28JCBN%29+Abbreviations+and+symbols+for+the+description+of+conformations+of+polynucleotide+chains%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN) Abbreviations and symbols for the description of conformations of polynucleotide chains.</a> Eur. J. Biochem. 131, 9-15 (1983).</li>
<li>Altona, C., Sundaralingam, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conformational+analysis+of+the+sugar+ring+in+nucleosides+and+nucleotides.+A+new+description+using+the+concept+of+pseudorotation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Conformational analysis of the sugar ring in nucleosides and nucleotides. A new description using the concept of pseudorotation.</a> J. Am. Chem. Soc. 94, 8205-8212 (1972).</li>
<li>Dickerson, R. E., Bansal, M., Calladine, C. R., Diekmann, S., Hunter, W. N., Kennard, O., von Kitzing, E., Lavery, R., Nelson, H. C. M., Olson, W. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Definitions+and+nomenclature+of+nucleic+acid+structure+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Definitions and nomenclature of nucleic acid structure parameters.</a> J. Mol. Biol. 205, 787-791 (1989).</li>
<li>Olson, W. K., Bansal, M., Burley, S. K., Dickerson, R. E., Gerstein, M., Harvey, S. C., Heinemann, U., Lu, X. -J., Neidle, S., Shakked, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standard+reference+frame+for+the+description+of+nucleic+acid+base-pair+geometry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">A standard reference frame for the description of nucleic acid base-pair geometry.</a> J. Mol. Biol. 313, 229-237 (2001).</li>
<li>Lavery, R., Moakher, M., Maddocks, J. H., Petkeviciute, D., Zakrzewska, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conformational+analysis+of+nucleic+acids+revisited%3A+Curves%2B%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Conformational analysis of nucleic acids revisited: Curves+.</a> Nucleic Acids Res. 37, 5917-5929 (2009).</li>
<li>Franklin, R. E., Gosling, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+configuration+in+sodium+thymonucleate%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Molecular configuration in sodium thymonucleate.</a> Nature. 171, 740-741 (1953).</li>
<li>Watson, J. D., Crick, F. H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetical+implications+of+the+structure+of+deoxyribonucleic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Genetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid.</a> Nature. 171, 964-967 (1953).</li>
<li>Marvin, D. A., Spencer, M., Wilkins, M. H. F., Hamilton, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+configuration+of+deoxyribonucleic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A new configuration of deoxyribonucleic acid.</a> Nature. 182, 387-388 (1958).</li>
<li>Berman, H. M., Olson, W. K., Beveridge, D. L., Westbrook, J., Gelbin, A., Demeny, T., Hsieh, S. -H., Srinivasan, A. R., Schneider, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Nucleic+Acid+Database%3A+a+comprehensive+relational+database+of+three-dimensional+structures+of+nucleic+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">The Nucleic Acid Database: a comprehensive relational database of three-dimensional structures of nucleic acids.</a> Biophys. J. 63, 751-759 (1992).</li>
<li>Stella, S., Cascio, D., Johnson, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+shape+of+the+DNA+minor+groove+directs+binding+by+the+DNA-bending+protein+Fis%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Dev%22%5BJournal%5D)">The shape of the DNA minor groove directs binding by the DNA-bending protein Fis.</a> Genes Dev. 24, 814-826 (2010).</li>
<li>Swigon, D., Coleman, B. D., Olson, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+the+Lac+repressor-operator+assembly%3A+the+influence+of+DNA+looping+on+Lac+repressor+conformation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Modeling the Lac repressor-operator assembly: the influence of DNA looping on Lac repressor conformation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 9879-9884 (2006).</li>
<li>Czapla, L., Swigon, D., Olson, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+the+nucleoid+protein+HU+on+the+structure%2C+flexibility%2C+and+ring-closure+properties+of+DNA+deduced+from+Monte-Carlo+simulations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Effects of the nucleoid protein HU on the structure, flexibility, and ring-closure properties of DNA deduced from Monte-Carlo simulations.</a> J. Mol. Biol. 382, 353-370 (2008).</li>
<li>Czapla, L., Peters, J. P., Rueter, E. M., Olson, W. K., Maher, L. J. 3rd <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+apparent+DNA+flexibility+enhancement+by+HU+and+HMGB+proteins%3A+experiment+and+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Understanding apparent DNA flexibility enhancement by HU and HMGB proteins: experiment and simulation.</a> J. Mol. Biol. 409, 278-289 (2011).</li>
<li>Auffinger, P., Hashem, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SwS%3A+a+solvation+web+service+for+nucleic+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">SwS: a solvation web service for nucleic acids.</a> Bioinformatics. 23, 1035-1037 (2007).</li>
<li>Dror, O., Nussinov, R., Wolfson, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ARTS+web+server+for+aligning+RNA+tertiary+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">The ARTS web server for aligning RNA tertiary structures.</a> Nucleic Acids Res. 34, 412-415 (2006).</li>
<li>Dixit, S. B., Beveridge, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+bioinformatics+of+DNA%3A+a+web-based+tool+for+the+analysis+of+molecular+dynamics+results+and+structure+prediction%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Structural bioinformatics of DNA: a web-based tool for the analysis of molecular dynamics results and structure prediction.</a> Bioinformatics. 22, 1007-1009 (2006).</li>
<li>de Vries, S. J., van Dijk, M., Bonvin, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+HADDOCK+web+server+for+data-driven+biomolecular+docking%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">The HADDOCK web server for data-driven biomolecular docking.</a> Nat. Protoc. 5, 883-897 (2010).</li>
<li>Capriotti, E., Marti-Renom, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SARA%3A+a+server+for+function+annotation+of+RNA+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">SARA: a server for function annotation of RNA structures.</a> Nucleic Acids Res. 37, 260-265 (2009).</li>
<li>van Dijk, M., Bonvin, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-DART%3A+a+DNA+structure+modelling+server%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">3D-DART: a DNA structure modelling server.</a> Nucleic Acids Res. 37, W235-W239 (2009).</li>
<li>Contreras-Moreira, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-footprint%3A+a+database+for+the+structural+analysis+of+protein-DNA+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">3D-footprint: a database for the structural analysis of protein-DNA complexes.</a> Nucleic Acids Res. 38, D91-D97 (2010).</li>
<li>Popenda, M., Szachniuk, M., Blazewicz, M., Wasik, S., Burke, E. K., Blazewicz, J., Adamiak, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNA+FRABASE+2.0%3A+an+advanced+web-accessible+database+with+the+capacity+to+search+the+three-dimensional+fragments+within+RNA+structures%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">RNA FRABASE 2.0: an advanced web-accessible database with the capacity to search the three-dimensional fragments within RNA structures.</a> BMC Bioinformatics. 11, 231(2010).</li>
<li>Čech, P., Svozil, D., Hoksza, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SETTER%3A+web+server+for+RNA+structure+comparison%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">SETTER: web server for RNA structure comparison.</a> Nucleic Acids Res. , (2012).</li>
</ol>

利害の衝突は宣言されていない。

この記事で紹介した一連のプロトコルは、プログラムのみの3DNAスイートの能力に触れる。ツールは等、主鎖に沿っ塩基の重なりを測定するために、螺旋フラグメントの空間的な配置を定量化するために、そのようなペアリングが発生する二次構造のコンテキストを決定するために、非標準塩基対を識別するための構造をRNAに適用することができる再構築コマンドは、ユーザが図1を挿入図に示すような塩基と塩基対を簡単かつ有益なブロック表現を構築することができる。構築ツールはまた、多数の二重、三重、四重鎖DNA構造のモデルを生成するために、所与の構造テンプレート上の &quot;スレッドの異なる配列の特徴を含む、特定方向に配向モデルに等最後に、3DNAがあります;用ARTS Webサーバー核酸27住友電装溶媒和Webサービス：など他のプロジェクトの数に重要な役割を果たした合わせRNA立体構造28、分子動力学の結果と構造予測29の分析のためのMDDNA Webベースのツール、ハドック情報駆動型タンパク質-DNAのドッキング方法30、RNA構造...

DNA、RNA、およびタンパク質、薬物、及び他のリガンドとの複合体の三次元構造を理解し、それらの多様な生物学的機能を解読するための、および治療の合理的な設計を可能にするために重要である。解析（形状や相互作用のパターンを抽出する）、モデリング（エネルギー論と分子動力学を評価する）、および視覚化：そのような構造の探査には、3つの独立した、まだ密接に関連のコンポーネントを必要とする。構造解析とモデル構築は、本質的に表裏一体であり、可視化は、それらの両方を補完するものです。 コンピュータプログラムの3DNAスイートは、分析し構築し、三次元の核酸構造を可視化する機能を備えた人気が高まって、構造バイオインフォマティクスツールキットです。以前の出版物は、ソフトウェア1の機能を概説し選択したタスク2を実行するためのレシピを提供する、Webベースのインターフェイスを導入しましたソフトウェア3の一般的な機能には、構造的特徴の提示のデータベースが使用して収集 3DNA 4,5およびDNAとRNAの構造6の両方の解析にソフトウェアの有用性を示すように、7。 この記事の目的は、最先端の計算ツールとDNAとRNAの空間組織を調査するために利益および/またはニーズに実験室の科学者や他の人に3DNAソフトウェアキットをもたらすことです。ここで紹介するプロトコルは、構成塩基対のステップのレベルでDNA構造を分析し、修正するためのMac OS Xシステムでは、（II-III）、（上のソフトウェアをダウンロードしてインストールするためのステップバイステップの手順（i）を含むIV-v）を分析し、関連するDNA構造のセットを揃え、および（vi）ユーザーフレンドリーw3DNA Webインターフェイスを持つタンパク質装飾DNAチェーンのモデルを構築しています。ソフトウェアは、個々の構造だけでなく、大型X線結晶学的方法を用いて解く分析する能力を有する核磁気共鳴（NMR）法を用いて測定又はコンピュータシミュレーション技術によって生成された構造のアンサンブル。 構造は、ここで（i）はボレリアブルグドルフェリ 8（ヒト9,10にライム病を引き起こすダニ媒介性細菌）、（ii）の順次の二つの大きなセットからHBBタンパク質に結合したDNAの高分解能結晶構造を含む調べDの4,500スナップショット（GGCAAAATTTTGCC）2およびd（CCGTTTTAAAACGG）2計算中100ピコ秒単位で収集し、O3のDNAオペレーターのNMRベースの構造の（ⅲ）小アンサンブル-分子シミュレーション11で生産関連DNA分子大腸菌 lacリプレッサータンパク質12のヘッドピースにバインドされた。以下の手順では、これらの構造のそれぞれに関連付けられた原子座標のファイルにアクセスするだけでなく、使い方を3DNA（このファイルのコピーが発見された方法に関する情報を含むで3DNAフォーラム<a href="http://forum.x3dna.org/jove" target="_blank">http://forum.x3dna.org/jove</a> ）これらの構造を調べ、変更することができます。

3dnaを有する核酸構造の分析と構築

Analyzing and Building Nucleic Acid Structures with 3DNA

3DNAソフトウェアパッケージは、解析構成し、三次元の核酸構造を可視化する機能を備えた人気があり、汎用性の高いバイオインフォマティクスツールである。この記事では、個々の構造と関連構造のアンサンブルの両方に適用3DNAで利用可能な新しい、人気の機能のサブセットのための詳細なプロトコルを提示します。プロトコル1は、ソフトウェアをダウンロードしてインストールするために必要な一連の命令を示しています。これは、塩基対の割り当てと、原子の再構成の記載により、プロトコル3で、構造を記述し、剛体パラメータの決定を含む核酸構造の分析により、プロトコール2において、続くその剛体パラメータから構造のモデル。 3DNAの最新バージョンは、2.1バージョンでは、このような核磁気共鳴（NMR）測定と分子動力学（MDから推定されるような構造のアンサンブルの分析と操作のための新しい機能を持っています）シミュレーション、これらの機能はプロトコル4と5に示されている。 3DNAスタンドアロンのソフトウェアパッケージに加えて、に位置w3DNA Webサーバ、 <a href="http://w3dna.rutgers.edu" target="_blank">http://w3dna.rutgers.eduは</a> 、ソフトウェアの選択された機能へのユーザーフレンドリーなインターフェースを提供します。プロトコル6は、ユーザーが指定した位置に結合したタンパク質で飾られた長いDNA分子のモデルを構築するためのサイトの新規な特徴を示しています。

3DNAソフトウェアツールを定期核酸構造を分析するために使用される。例えば、塩基対のアイデンティティとDNAとRNA構造の二重らせんの断片中の塩基の配列を特徴付ける剛体パラメータが自動的核酸データベース22の世界的なリポジトリに新しいエントリごとに計算して記憶する核酸構造情報。プロトコール2で決定剛体パラメータの値を容易に見つかり、そのような大きな正のロール角（64.95°、60.93°）で、主溝に曲げ極端なDNAの二部位として、三次元構造の歪みを明らかにするボレリアブルグドルフェリ HBBタンパク質8（ 図1）の結晶複合体中のステップ13と22 AT·AT。 プロトコル3でこれらの量から構造を再構築するためのソフトウェアの機能はどのよ​​うに決定することが可能になる分離したベースと塩基対のステップが全体の分子倍に貢献しています。 図2に示すように、HBBによって誘導されるDNAの全体的な湾曲は、2つの極端なロール歪みが上述したよりも多くを反映している...

3DNAソフトウェアパッケージは、解析構成し、三次元の核酸構造を可視化する機能を備えた人気があり、汎用性の高いバイオインフォマティクスツールである。この記事では、個々の構造と関連構造のアンサンブルの両方に適用3DNAで利用可能な新しい、人気の機能のサブセットのための詳細なプロトコルを提示します。

3DNAを有する核酸構造の分析と構築

3DNAソフトウェアパッケージは、三次元核酸の解析、構築、および可視化機能を備えた、普及している汎用的なバイオインフォマティクスツールです。

この手順の全体的な目的は、最先端の計算ツールを用いてDNAおよびRNAの空間的な組織化を調査するために、3D NAプログラムスイートを研究者などの利用者に提供することです。まず、3D NAフォーラムからソフトウェアをダウンロードし、ローカルコンピューターにインストールします。次に、構成要素である塩基対ステップのレベルで、代表的なDNA構造を解析します。次に、同一のDNA構造を塩基対ステップレベルで修正し、新たに定義した塩基対ステップパラメータを用いて再構築します。続いて、関連する構造の巨大なアンサンブルの解析を行います。最終ステップでは、構造のグローバルな歪みを可視化するため、一連の関連するDNA構造を共通の参照フレーム上にアライメントします。最終的に、3D NAツールは、薬物やタンパク質が結合している箇所を含む個々の塩基対ステップが、DNA全体のフォールディングにどのように寄与しているかを調べ、大規模な全体的歪みの部位と方向を特定するために使用されます。既存の手法に対するこの技術の主な利点は、ソフトウェアが堅牢であり、さまざまな種類の核酸含有構造に広く適用可能であることです。この手法は、ゲノムが三次元的にどのように組織化されているか、またDNAがどのような変形をとり得るかといった、生化学および生物物理学における重要な疑問に答えるのに役立ちます。ソフトウェアパッケージのインストールを開始するには、three DAのウェブサイト（xthreed.org）に接続し、3D NAフォーラムへのリンクをクリックしてください。フォーラム内で「register（登録）」リンクを選択し、指示に従って新しいアカウントを作成します。ユーザー名とパスワードを設定後、フォーラムにログインし、ウェルカムセクションにあるダウンロードリンクを選択して、新しいページで「3D NA download」を選択します。tar gzファイルをダブルクリックして、3D NAソフトウェアが含まれる「X 3D NA-V 2.1」という名前のフォルダを作成します。Macintoshでは通常ユーティリティにあるターミナルアプリケーションを開き、「X 3D NA-V 2.1」ディレクトリに移動します。3D NAを適切に機能させるために必要なセットアップスクリプトを実行します。このビデオで使用されるすべてのコマンドは、テキストプロトコルで確認できます。次に、画面に表示される2行のエクスポート設定をコピーしてください。ユーザーがソフトウェアをアプリケーションディレクトリに配置している場合、2つの行がここに示されているように表示されます。アプリケーションディレクトリにあるテキスト編集アプリケーションを開いてください。「フォーマット」メニューから「標準テキストにする」を選択します。.bashrcファイルが存在する場合

analyzing-and-building-nucleic-acid-structures-with-3dna

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生物学

DNAタイリングは、プログラム可能なナノ構造を作成するための効果的なアプローチです。本稿では、一本鎖DNAタイルの自己組織化により複雑な二次元形状を構築するプロトコールについて述べる。...

一本鎖DNAタイルから複雑な2次元形状の自己集合

Bio3D-webを用いたタンパク質配列 - 構造 - 動態関係のオンライン調査のためのプロトコールを提示する。...

Bio3D-webとのタンパク質配列構造ダイナミクスの関係の研究

本稿では T4 結紮およびアニール小さな環状 dna の変性のページ浄化のための詳しいプロトコルとゲルの円形タイル、組立およびアガロースと同様、1 D および 2 D の DNA ナノ構造の原子間力顕微鏡イメージングのネイティブのページの分析有限の DNA...

ナノ構造構築小さな環状 DNA 分子から安定した DNA モチーフ、1 D および 2 D

ヒト初等細胞の核アーキテクチャを研究する3D多色DNA FISHツール

このプロトコルは、突然変異プロファイリング実験のために硫酸ジメチルでRNAを修飾するための指示を提供します。これには、2つの代替ライブラリ調製方法を使用したin vitro および in vivo...

硫酸ジメチルによるRNA構造のプロービング in vitro および細胞内でのシーケンシングによる突然変異プロファイリング(英語)

DNAzymeベースのナノマシンは、核酸の高選択性と高感度な検出に使用できます。この記事では、フリーソフトウェアを使用した10-23コアのDNAzymeベースのナノマシンの設計に関する詳細なプロトコルと、例としてEpstein-Barrウイルスフラグメントの検出におけるそれらのアプリケーションについて説明します。...

DNAzyme 10-23 - 核酸認識用ナノマシン

マイクロナノスケールは、より現実のようになっている可能にした技術で流体と懸濁粒子を操作すると、AC動電学のように、開発を進めています。ここで、我々は、これらのデバイスを作製する方法および実験観察を解釈する方法、AC動電学の背後にある物理学を議論する。...

マイクロ電極の構造によって生成されたAC動電現象

ここでは、幼虫および成体から心臓管の様々な要素の蛍光標識するための基本的なプロトコルを記述する...

の蛍光標識ショウジョウバエハートの構造

3つのシングル波長短パルスレーザの組み合わせは、コヒーレントアンチストークスラマン散乱（CARS）と二重共鳴CARSを（DR -...

二重共鳴コヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）と生物学的構造の差イメージング

従来の核酸の定量方法論への実践的かつ効率的な代替案として光度計微量システムの使用は、2つの微量核酸の定量プロトコルのデモンストレーションを通して説明されています。...

核酸の光度計微量定量

学ぶ3DNAソフトウェアを用いた核酸構造の計算解析と可視化手法。DNA・RNAの空間配列を解析し、構造モデルの構築とアンサンブル解析により分子の全体的な歪みを明らかにする。

3DNAを有する核酸構造の分析と構築

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