Postdoc: Brownian Dynamics of DNA Slithering
博士后:DNA滑动的布朗动力学
基本信息
- 批准号:9704681
- 负责人:
- 金额:$ 4.62万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:1997
- 资助国家:美国
- 起止时间:1997-05-15 至 2000-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The PI's will develop and apply novel computational modeling techniques on high-performance computers to enhance our understanding of DNA on a global level, i.e., thousands of base pairs. Specifically, the PI's will describe the dynamical features of slithering in supercoiled DNA over microsecond to millisecond time frames. Slithering, which is thought to be important in recombination mechanisms, is a reptilian motion in which individual base pairs slide against each other in a "conveyor-belt" fashion. The PI's will extend a previously developed Langevin dynamics model of supercoiled DNA to incorporate hydrodynamic interactions. The DNA molecule will be represented by a B-spline model that smoothly transforms into a bead model. The singular value decomposition will be used to transform a vector in the space of the independent variables defining the DNA curve ("control" points) to a vector in the space of the actual curve (DNA) points. Because the millisecond simulations are computationally intensive, a 12-processor Power Challenge computer and efficient parallel strategies will be employed. To measure characteristic times related to slithering, the PI's will use three-dimensional graphics tools to analyze interparticle distance and curvature time-evolution, and thus determine the scaling of site juxtaposition times with DNA size. The computational modeling of this project will complement experiments and provide insight into the vital role of supercoiled DNA in replication, recombination, and transcription. The algorithms developed here are general and can be applied to a wide range of other important biomolecular problems.
PI 将在高性能计算机上开发和应用新颖的计算建模技术,以增强我们对全球水平 DNA(即数千个碱基对)的理解。 具体来说,PI 将描述超螺旋 DNA 在微秒到毫秒时间范围内滑动的动力学特征。 滑动被认为在重组机制中很重要,是一种爬行动物运动,其中各个碱基对以“传送带”方式相互滑动。 PI 将扩展先前开发的超螺旋 DNA 的 Langevin 动力学模型,以纳入流体动力学相互作用。 DNA 分子将由 B 样条模型表示,并平滑地转换为珠子模型。奇异值分解将用于将定义 DNA 曲线(“控制”点)的自变量空间中的向量转换为实际曲线(DNA)点空间中的向量。 由于毫秒模拟计算量较大,因此将采用 12 处理器 Power Challenge 计算机和高效的并行策略。 为了测量与滑动相关的特征时间,PI 将使用三维图形工具来分析粒子间距离和曲率时间演化,从而确定位点并置时间与 DNA 大小的比例。 该项目的计算模型将补充实验,并深入了解超螺旋 DNA 在复制、重组和转录中的重要作用。 这里开发的算法是通用的,可以广泛应用于其他重要的生物分子问题。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Tamar Schlick其他文献
Molecular Modeling and Simulation: An Interdisciplinary Guide
分子建模与模拟:跨学科指南
- DOI:
- 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tamar Schlick - 通讯作者:
Tamar Schlick
Regulation of chromatin architecture by transcription factor binding
通过转录因子结合调节染色质结构
- DOI:
10.7554/elife.91320 - 发表时间:
2024-01-19 - 期刊:
- 影响因子:7.7
- 作者:
Stephanie Portillo;Suckwoo Chung;Jill Hoffman;Tamar Schlick - 通讯作者:
Tamar Schlick
MultiBody System SIMulation: Numerical Methods, Algorithms, and Software
多体系统仿真:数值方法、算法和软件
- DOI:
- 发表时间:
1999-09-06 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
R. Schwerin;Tamar Schlick;David E. Keyes;Risto M. Nieminen;Michael Griebel;Dirk Roose - 通讯作者:
Dirk Roose
Modeling and Simulating RNA: Combining Structural, Dynamic, and Evolutionary Perspectives for Coronavirus Applications
RNA 建模和模拟:结合冠状病毒应用的结构、动态和进化视角
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tamar Schlick;Shuting Yan - 通讯作者:
Shuting Yan
Biophysical Journal, Volume 99
生物物理学杂志,第 99 卷
- DOI:
- 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tamar Schlick - 通讯作者:
Tamar Schlick
Tamar Schlick的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Tamar Schlick', 18)}}的其他基金
MFB: RNA modifications of frameshifting stimulators: cellular platforms to engineer gene expression by computational mutation predictions and functional experiments
MFB:移码刺激器的RNA修饰:通过计算突变预测和功能实验来设计基因表达的细胞平台
- 批准号:
2330628 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Unraveling Structural and Mechanistic Aspects of RNA Viral Frameshifting Elements by Graph Theory and Molecular Modeling
合作研究:通过图论和分子建模揭示RNA病毒移码元件的结构和机制
- 批准号:
2151777 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Continuing Grant
RAPID: Exploring Covid-19 RNA Viral Targets By Graph-Theory-Based Modeling
RAPID:通过基于图论的建模探索 Covid-19 RNA 病毒靶点
- 批准号:
2030377 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Standard Grant
Workshop Proposal: IMAG Futures Meeting
研讨会提案:IMAG 未来会议
- 批准号:
1008193 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Standard Grant
Computational Methods for Tertiary RNA Folding and Novel RNA Design
RNA 三级折叠和新型 RNA 设计的计算方法
- 批准号:
0727001 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Standard Grant
Simulating Large-Scale Conformational Rearrangements and Reaction Kinetics Profiles in DNA Polymerase Beta to Interpret DNA Synthesis Fidelity Mechanisms
模拟 DNA 聚合酶 Beta 中的大规模构象重排和反应动力学曲线,以解释 DNA 合成保真度机制
- 批准号:
0316771 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Continuing Grant
Toward RNA Genomics: A Pilot Study in the Analysis, Design, and Prediction of RNA Structures
RNA 基因组学:RNA 结构分析、设计和预测的初步研究
- 批准号:
0201160 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Continuing Grant
International Workshop: Methods for Macromolecular Modeling
国际研讨会:大分子建模方法
- 批准号:
0071877 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Standard Grant
New Algorithms for Large Time-Step Molecular Dynamics Simulations and their Application to Protein and Nucleic Acids
大时间步长分子动力学模拟的新算法及其在蛋白质和核酸中的应用
- 批准号:
9310295 - 财政年份:1993
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Standard Grant
PYI: Computation of Macromolecular Structure
PYI:高分子结构的计算
- 批准号:
9157582 - 财政年份:1991
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
自推进布朗颗粒在复杂环境中的动力学特性
- 批准号:12372251
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
类核及细胞内纳米粒子动力学的多尺度模拟研究与细胞质的微观流变学
- 批准号:21903087
- 批准年份:2019
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
介观尺度活性粒子动力学关联研究
- 批准号:11875201
- 批准年份:2018
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
非线性乘性分数噪声驱动的分数阶扩散波系统的数值算法与动力学行为
- 批准号:11801452
- 批准年份:2018
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
活性生物体系扩散-反应动力学的介观统计理论研究
- 批准号:21873066
- 批准年份:2018
- 资助金额:65.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Brownian motion dynamics in a mixed medium by translational / rotational displacement statistical analysis of particles
通过颗粒的平移/旋转位移统计分析混合介质中的布朗运动动力学
- 批准号:
19K15510 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Stochastic dynamics for singularly perturbed PDEs with fractional Brownian motions
具有分数布朗运动的奇扰动偏微分方程的随机动力学
- 批准号:
18F18314 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Towards Fast and Stable Schemes for Brownian Dynamics with Hydrodynamic Interactions
具有流体动力相互作用的布朗动力学的快速稳定方案
- 批准号:
1212058 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Standard Grant
Dynamics of constrained Brownian motion of neuro-secretory vesicles
神经分泌囊泡受限布朗运动的动力学
- 批准号:
DP110103015 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Discovery Projects
Study on drag reduction mechanism with emphasis on non-affinity in polymer chain coil-stretch transition
以聚合物链卷曲-拉伸转变非亲和力为重点的减阻机理研究
- 批准号:
23560188 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 4.62万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)