Computational study of DNA in non-canonical environment
[spa] Durante mi tesis doctoral he utilizado técnicas teóricas, en particular dinámica molecular, para estudiar las propiedades estructurales del ADN en medios no canónicos, como medios apolares y el vacío. La naturaleza altamente cargada del esqueleto del ADN sugiere que el solvente juega un papel...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2014 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/57683 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2445/57683 http://hdl.handle.net/10803/279220 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Bioquímica física Dinàmica molecular ADN Simulació per ordinador Physical biochemistry Molecular dynamics DNA Computer simulation |
| Sumario: | [spa] Durante mi tesis doctoral he utilizado técnicas teóricas, en particular dinámica molecular, para estudiar las propiedades estructurales del ADN en medios no canónicos, como medios apolares y el vacío. La naturaleza altamente cargada del esqueleto del ADN sugiere que el solvente juega un papel clave en el comportamiento de esta molécula. El agua, su medio natural, es un excelente estabilizador de su estructura, pero no es el ideal para favorecer ciertas reacciones o procesos físicos, como la transferencia de carga. Existe un fuerte interés en explorar la naturaleza de los ácidos nucleicos en solventes no acuosos, donde el universo de aplicaciones del ADN se expandirá aún más. En la primera parte de mi tesis he usado métodos computacionales, en concreto Dinámica Molecular y Umbrella Sampling, para investigar los cambios estructurales y termodinámicos de una horquilla de ADN al transferirse de una solución acuosa a otra de tetrac1oruro de carbono (TCC) cuya constante dieléctrica es 40 veces menor, estimando el coste en energía libre relativa asociado a dicho proceso. La segunda parte de la tesis se centra en técnicas experimentales recientes como la Espectrometría de Masas y X•Ray Fee Electron Laser que utilizan iones en fase gas para obtener información estructural de las macromoléculas. Tales técnicas son rápidas y requieren una poca cantidad de muestra, pero ¿hasta qué punto la información estructural en fase gas es representativa de la conformación más poblada en solución? Estudios experimentales y teóricos con proteínas han demostrado que la estructura en fase gas puede representar con precisión la estructura en solución. ¿Estos hallazgos valen también para una molécula no globular, flexible y altamente cargada como el ADN, cuya estructura depende mucho más del entorno? Gracias a la combinación de extensas simulaciones de Dinámica Molecular clásica y cuántica (Car-Parrinello MO) y la validación de los resultados por espectroscopia de masas, en esta tesis doy una descripción completa y sin precedentes de la estructura y la naturaleza del ADN en el vacío. |
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