NatMethods:科学家开发出首个进行DNA模拟平台
分子动力学是一种可以模拟DNA运动的技术,DNA的运动包括折叠形成双股、三股或者四股链条,甚至是同蛋白和药物进行相互作用;分子动力学技术常被用于描述发生于皮秒到分钟时间的分子事件,其也可以被用于不同尺寸的分子系统研究中。近日刊登于国际杂志Nature Methods上的一项研究报告中,来自巴塞罗那生物医药研究所的研究人员开发了多种方法,其或许可以帮助在时空尺度更好地理解生物大分子的行为,尤其是核酸分子,这对生物医药和生物技术或将带来巨大的应用潜力。 文章中研究者实现了在高精确的情况下在原子水平上对DNA的动态进行模拟,目前研究人员可对超过100个DNA系统进行检测;相关的研究数据储存于一个公共站点上,其包括了超过4TB的信息量;文章中研究人员开发了一套称为力场的数学函数,其可以描述形成DNA的原子运动方式,而力场此前并未允许在时间尺度上进行不同结构的研究来帮助理解生物现象的发生机制。 研究者发布了首个用于模拟核酸分子的在......阅读全文
单分子高速AFM:每秒50帧实时跟踪分子动力学
分析测试百科网讯 布鲁克今天宣布发布NanoRacer高速AFM系统。凭借每秒50帧的前所未有的成像速度,这为高速扫描功能树立了新的里程碑,从而可以使用原子力显微镜(AFM)实时实时显示动态生物过程。与该领域的领先专家紧密合作开发的NanoRacer还具有原子分辨率和无与伦比的用户友好性,有望提
研究揭示分子伴侣的动力学机制
3月20日,国际期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院生物物理研究所柯莎(Sarah Perrett)研究组题为Kinetics of the conformational cycle of Hsp70 reveals the importance of the dynami
使用分子动力学模拟红外光谱
化学中经常用红外光谱来分析溶液的组成和变化,因为某些分子基团有红外特征指纹。问题是,溶剂和溶质的峰常常叠在一起,分析起来甚是棘手。所以,我们可以借助于分子动力学模拟来模拟溶剂的红外光谱,以便帮助分析整个溶液的红外光谱。 要想计算一种物质的红外光谱,最简单的方法是用量子化学计算气相中的一个单分子
蛋白质结构预测和分子动力学
作为结构基因组研究的互补,蛋白质结构预测的目标是发展出有效的能够提供未知结构(未通过实验方法得到)蛋白质的可信的结构模型。目前最为成功的结构预测方法是同源建模;这一方法是利用序列相似的蛋白质(已知结构)的结构作为“模板”。而结构基因组的目标正是通过解析大量蛋白质的结构来为同源建模提供足够的模板
简述低分子肝素的药代动力学
低分子肝素的抗凝血因子Xa活性t1/2。明显长于普通肝素,体内t1/2约为普通肝素的8倍,其抗凝血因子Xa活性的生物利用度是普通肝素的3倍。静注维持12h,皮下给药的生物利用度几乎达100%。1次/d即可,使用方便。
聚焦“超分子组装”--建设“高分子结构与动力学”研究平台
鸡蛋煮熟后为何会凝固?肥皂为何能去除污物?如何精准控制材料的功能与性质……这些看似寻常的问题中蕴含着丰富的科学原理,是基础研究领域科学家们孜孜以求的课题。 11月21日至23日,美国工程院院士Edwin L. Thomas,欧洲科学院院士Egbert W. Meijer,以色列科学院、欧洲科
双分子亲核取代反应的反应动力学
SN2属于二级反应,决速步与两个反应物的浓度相关:亲核试剂[Nu]和底物[RX]。r=k[RX][Nu]与此相对比的是单分子亲核取代反应—SN1反应,亲核取代反应的另一种机理。此类反应中,底物中的C-X键首先异裂为碳正离子和X-,是较慢的一步,然后亲核试剂Nu立即与碳正离子结合,得到含C-Nu键的产
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,是研
复杂分子体系反应动力学研究获新进展
近日,中科院大连化物所研究员韩克利带领复杂分子体系反应动力学研究团队,在全无机钙钛矿光电探测器动力学研究中取得新进展。该研究团队发现全无机钙钛矿微晶激发态载流子存在快速扩散行为,以此制备出的光电探测器具有超高灵敏度和快速时间响应。相关研究成果发表在《先进材料》上。 光电探测器在信号处理、通讯、
PCCP:分子动力学模拟可提高质谱仪检测精度
质谱仪(MS)具有快速识别样品中化学成分的能力,如放射性碳定年、蛋白质分析和监测药物代谢等,已经成为化学和生物实验室中必不可少的工具,用于各种实验。质谱仪器的工作原理是给分析物分子一个电荷,然后让其通过一个均匀电场的空间区域,电场使它们的轨迹弯曲成一个圆。该圆的半径,取决于分子质量与电荷的比例,被检
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,
飞秒激光场原子分子动力学研究取得进展
不同原子分子体系在飞秒激光场中的光电子角分布 强飞秒激光诱导产生的电离电子束具有超高时间(亚飞秒尺度)和空间(亚埃尺度)分辨特征,是一种探测原子分子内部结构及超快动力学演化的有力工具。原子分子在强飞秒激光场中的高阶阈上电离现象由电离电子与母核发生弹性碰撞引起。由于电离电子携带了初始原子分子结构信息
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理:
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,是研
PCCP:分子动力学模拟可提高质谱仪检测精度
质谱仪(MS)具有快速识别样品中化学成分的能力,如放射性碳定年、蛋白质分析和监测药物代谢等,已经成为化学和生物实验室中必不可少的工具,用于各种实验。 质谱仪器的工作原理是给分析物分子一个电荷,然后让其通过一个均匀电场的空间区域,电场使它们的轨迹弯曲成一个圆。该圆的半径,取决于分子质量与电荷的比
双分子亲核取代反应的反应动力学的介绍
SN2属于二级反应,决速步与两个反应物的浓度相关:亲核试剂[Nu]和底物[RX]。 r=k[RX][Nu] 与此相对比的是单分子亲核取代反应—SN1反应,亲核取代反应的另一种机理。此类反应中,底物中的C-X键首先异裂为碳正离子和X-,是较慢的一步,然后亲核试剂Nu立即与碳正离子结合,得到含C
冷分子制备、物性与化学动力学专项项目指南发布
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488366.shtm 冷分子和超冷分子的碰撞和化学反应是原子分子物理和物理化学领域研究的前沿课题,对其研究能从量子力学层面来深入认识和理解分子碰撞和化学反应机理,并有助于促进对常温下化学反应的研究。
单个DNA分子的凝聚动力学研究中获得新成果
无论是在病毒还是在细胞中,DNA皆以紧密压缩的结构存在。比如,在真核细胞中,DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体,并进一步凝聚成大家熟知的染色体结构。在哺乳动物精子中,DNA凝聚成更致密的面包圈状(toroid)结构。了解DNA这些紧密排列的结构,并分析它们形成的动力学过程,对认识DNA复制甚至繁殖
煤中多组分气体扩散的分子动力学研究获进展
气体在致密储层中的运移是地下气体能源(如煤层气和页岩气)开采的关键问题,大量吸附态气体经历解吸、扩散进入裂隙后,经渗流得以开采。扩散是气体从致密储层微孔中进入裂隙的主要方式,对气体扩散过程的深入理解对于能源气体开发有重要意义。 近日,中国科学院武汉岩土力学研究所科研人员利用分子动力学,研究了煤
分子体系“光学暗态”超快动力学研究取得重要进展
日前,中国科学技术大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室罗毅教授研究团队张群教授课题组,在凝聚相分子体系“光学暗态”(自旋禁戒三线态)超快动力学研究方面取得重要进展,相关研究成果发表在《物理化学·化学物理》和《美国化学会志》。 如何有效探测自旋禁戒激发三线态(“光学暗态”)空间
日本团队用单分子动力学解析DNA杂交基本过程
一项发表在《化学科学》(Chemical Science)上的研究成果显示,日本东京理工大学团队使用扫描隧道显微镜(STM)测量单分子电导率的变化来探索DNA“杂交”(由两条单链DNA形成双链DNA)。 该研究团队将单链脱氧核糖核酸(ssDNA)附着在由金制成的扫描隧道显微镜尖端,并通过一
煤中多组分气体扩散的分子动力学研究获进展
气体在致密储层中的运移是地下气体能源(如煤层气和页岩气)开采的关键问题,大量吸附态气体经历解吸、扩散进入裂隙后经渗流得以开采。扩散是气体从致密储层微孔中进入裂隙的主要方式。相对渗流,扩散属于慢过程,是气体运移的决速步骤,对气体扩散过程的深入理解对于能源气体开发有重要意义。 由于地下储层对二氧化
Nature-Methods:分子动力学,首个实现DNA精确运动模拟的技术
分子动力学是能够实现DNA运动模拟的一种技术,这些运动包括折叠成双倍、三倍或四倍的DNA链,以及DNA与蛋白质和药物的相互作用。分子动力学是用来处理那些发生时间从皮秒到分钟的运动过程,也适用于不同尺寸的分子系统,从几纳米到一米。 巴塞罗那生物医学研究所,分子模拟和生物信息学实验室的Modest
冰对甲烷水合物成核影响的分子动力学模拟
甲烷水合物是一种由水分子和甲烷分子组成的晶体化合物,广泛存在于大陆边缘的海底和永久冻土地带。冰作为一种同样由水分子组成的晶体,常被用于合成甲烷水合物。但是,冰影响甲烷水合物形成的机理依然不甚清楚。 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室博士后张正财与研究员郭光军使用高精度恒能
科学家在原子分子动力学参数研究方面取得进展
中国科学技术大学物理学院近代物理系朱林繁课题组与中国科学院上海应用物理研究所、日本SPring-8同步辐射等国内外同行合作,在乙炔和氧分子的动力学参数研究方面取得新进展,研究成果连续发表在国际杂志Astrophysical Journal Supplement Series [ApJS,234:
我国在原子分子超快动力学研究方面取得重要进展
飞秒强激光为在原子时空尺度(阿秒时间与亚埃空间尺度)探测物质微观结构及电子超快动力学提供了重要手段。近日,我国专家在利用飞秒强激光探测原子分子结构及电子超快动力学研究方面取得重要进展。图片来源于网络 飞秒强激光诱导的电离电子波包或可重新返回母离子实并与之发生再散射过程,由再散射引起的高次谐波谱
生物膜离子通道分子构象和门控动力学介绍
离子通道研究的前沿是试图从分子水平揭示通道蛋白的空间构象、构象变化与通道门控动力学之间的关系。N-AchR通道已测定了受体蛋白质分子量是250000,并测定了它的全部氨基酸序列,确证该受体通道由、α、γ和δ5个亚基组成,这4种亚基有相似的氨基酸顺序,但只有α亚基上有 α-BGTX的特异结合位点。一种
武汉物数所分子超快动力学研究取得新进展
光电子动能分布(左图)和光电子角分布(右图)随时间的变化 由中国科学院武汉物理与数学研究所/武汉国家光电实验室张冰研究员领导的研究小组在分子超快动力学的研究上取得重要进展:通过飞秒时间分辨光电子影像技术,成功观察到了二硫化碳分子里德堡态波包组分的实时演化过程
大连化物所四原子体系分子反应动力学研究取得重要突破
在6.9kcal/mol碰撞能下HD + OH → H2O + D微分反应截面的实验(A)和理论(B)结果比较 化学反应微分截面的实验测量能够最细致地反映一个化学反应的本质特征,而通过求解在势能面上运动的原子核的薛定谔方程来得到基元化学反应的微分截面则是量子动力学理论计算的终
大连化物所分子反应动力学研究获得突破性进展
近日,中科院大连化学物理研究所分子反应动力学研究工作获得突破性进展。由分子反应动力学国家重点室肖春雷、孙志刚、杨学明、张东辉等撰写的论文Dynamical Resonances Accessible Only by Reagent Vibrational Excitation in t