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  Diffusion mechanisms of DNA in agarose gels: NMR studies and Monte Carlo simulations

Bochert, I., Günther, J.-P., Fischer, P., & Majer, G. (2022). Diffusion mechanisms of DNA in agarose gels: NMR studies and Monte Carlo simulations. The Journal of Chemical Physics, 156(24), 245103. doi:10.1063/5.0092568.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000B-0EE2-7 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000B-0EE3-6
資料種別: 学術論文

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JChemPhys_156_2022_245103.pdf (全文テキスト（全般）), 5MB
 
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JChemPhys_156_2022_245103.pdf
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制限付き (Max Planck Institute for Medical Research, MHMF; )
MIMEタイプ / チェックサム:
application/pdf
技術的なメタデータ:
著作権日付:
-
著作権情報:
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CCライセンス:
-
:
JChemPhys_156_2022_245103_Suppl.pdf (付録資料), 356KB
 
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JChemPhys_156_2022_245103_Suppl.pdf
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制限付き (Max Planck Institute for Medical Research, MHMF; )
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https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/5.0092568 (全文テキスト（全般）)
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作成者

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 作成者:
Bochert, Ida, 著者
Günther, Jan-Philipp, 著者
Fischer, Peer1, 著者           
Majer, Günter, 著者
所属:
1Optical Nanoscopy, Max Planck Institute for Medical Research, Max Planck Society, ou_2364730              

内容説明

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キーワード: -
 要旨: We report on the diffusion mechanism of short, single-stranded DNA molecules with up to 100 nucleobases in agarose gels with concentrations of up to 2.0% with the aim to characterize the DNA-agarose interaction. The diffusion coefficients were measured directly, i.e., without any model assumptions, by pulsed field gradient nuclear magnetic resonance (PFG-NMR). We find that the diffusion coefficient decreases, as expected, with an increase in both DNA strand length and gel concentration. In addition, we performed Monte Carlo simulations of particle diffusion in a model network of polymer chains, considering our experimental conditions. Together, the Monte Carlo simulations and the PFG-NMR results show that the decrease in diffusion coefficients in the presence of the agarose gel is due to a temporary adhesion of the DNA molecules to the surface of gel fibers. The average adhesion time to a given gel fiber increases with the length of the DNA strands but is independent of the number of gel fibers. The corresponding magnitude of the binding enthalpies of DNA strands to gel fibers indicates that a mixture of van der Waals interactions and hydrogen bonding contributes to the decreased diffusion of DNA in agarose gels.

資料詳細

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言語: eng - English
 日付: 2022-03-232022-06-032022-06-28
 出版の状態: 出版
 ページ: 10
 出版情報: -
 目次: -
 査読: 査読あり
 識別子（DOI, ISBNなど）: DOI: 10.1063/5.0092568
BibTex参照ID: 2022Ida
URI: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35778069/
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: The Journal of Chemical Physics
  省略形 : J. Chem. Phys.
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: Woodbury, N.Y. : American Institute of Physics
ページ: - 巻号: 156 (24) 通巻号: - 開始・終了ページ: 245103 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISSN: 0021-9606
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954922836226