La dinámica molecular del ADN (MD) comenzó aproximadamente 8 años después de la proteína MD, en 1983 (simulación por computadora del ADN … [Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1983]). Por lo tanto, este campo todavía está evolucionando y evolucionando más lento que el MD de proteína.
Aquí hay algunos usos:
- Diseño del fármaco : los complejos ADN-ligando se han estudiado con MD, principalmente en el desarrollo de fármacos contra el cáncer. Aquí hay una revisión sobre los ligandos dirigidos a G-quadruplexes, que son objetivos importantes en el desarrollo de fármacos (G-quadruplex DNA: un objetivo potencial para … [Trends Pharmacol Sci. 2000]). QM + MM también se ha utilizado para estudiar complejos de ligandos de ADN unidos de forma covalente (Página en rsc.org)
- Comprender las Dinámicas / Transiciones Conformacionales : Conocemos la estructura estática del ADN, sin embargo, es un polímero flexible y puede adoptar una amplia gama de conformaciones. Y MD se puede usar para caracterizar esta flexibilidad. ¿Por qué es esto relevante? esto ayudará a comprender la relación entre las propiedades físicas (en condiciones fisiológicas) y la función. Ejemplo, transiciones conformacionales, más específicamente, A-> B (Estudio teórico de grandes transiciones conformacionales en el ADN: el cambio conformacional B↔A en agua y etanol / agua) y B-> Z (La transición entre las conformaciones B y Z o … [Biophys J. 2006]) han sido estudiados.
- Cooperatividad : ¿Es la unión de la proteína / ligando a la cooperativa de ADN? si es así, ¿qué hace que la interacción sea cooperativa? ¿Qué factores termodinámicos contribuyen a la cooperatividad? ¿La unión del ligando induce cambios conformacionales en el ADN? ¿La presencia de dicho cambio conformacional atrae más ligandos? : estas son algunas preguntas que MD puede responder. Aquí hay un estudio (Cooperativity in drug-DNA recognition: a molec … [J Am Chem Soc. 2001])
- Interacciones proteína-ADN : hay unos pocos miles de complejos de ADN + proteína PDB. MD puede usarse para comprender el sitio de unión, evaluar la energía libre de unión, cambios conformacionales inducidos por unión, etc.
- Elasticidad : o propiedades físicas generales pueden ser evaluadas. Los parámetros de rigidez se han evaluado usando MD. Estos se pueden utilizar para dibujar conectivos mesoscópicos, por supuesto estas simulaciones se topan con problemas de tamaño del sistema. (Una medida de flexión en estructuras de ácidos nucleicos aplicadas al ADN del tracto A)
- Entender el estudio de AFM / pinzas ópticas : las técnicas de una sola molécula han ganado prominencia, la información obtenida de los experimentos con una sola molécula (un evento) y las simulaciones MD (promedios del conjunto) son en gran medida diferentes. Además, las preocupaciones de los enfoques de equilibrio frente a los que no son de equilibrio. Los estudios MD han arrojado algo de luz sobre los cambios conformacionales típicos en estos procesos (página en sciencedirect.com)
- Translocación de ADN : estudia la translocación de ADN a través de nano poros. Aquí hay un estudio que caracteriza la translocación impulsada por voltaje del ADN a través de un poro [matemático] \ alpha [/ math] -hemolysin (discriminación de orientación de singl … [Proc Natl Acad Sci US A. 2005])
Estoy seguro de que hay muchas más que me estoy perdiendo, MD es una herramienta muy poderosa, especialmente cuando se usa en combinación con experimentos.