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2025 article

Optimizing On-the-Fly Probability Enhanced Sampling for Complex RNA Systems: Sampling Free Energy Surfaces of an H-Type Pseudoknot

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

All-atom molecular dynamics (MD) simulations offer crucial insights into biomolecular dynamics, but inherent time scale constraints often limit their effectiveness. Advanced sampling techniques help overcome these limitations, enabling predictions of deeply rugged folding free energy surfaces (FES) of RNA at atomistic resolution. The Multithermal-Multiumbrella On-the-Fly Probability Enhanced Sampling (MM-OPES) method, which combines temperature and collective variables (CVs) to accelerate sampling, has shown promise and cost-effectiveness. However, the applications have so far been limited to simpler RNA systems, such as stem-loops. In this study, we optimized the MM-OPES method to explore the FES of an H-type RNA pseudoknot, a more complex fundamental RNA folding unit. Through systematic exploration of CV combinations and temperature ranges, we identified an optimal strategy for both sampling and analysis. Our findings demonstrate that treating the native-like contacts in two stems as independent CVs and using a temperature range of 300-480 K provides the most effective sampling, while projections onto native Watson-Crick-type hydrogen bond CVs yield the best resolution FES prediction. Additionally, our sampling scheme also revealed various folding/unfolding pathways. This study provides practical insights and detailed decision-making strategies for adopting the MM-OPES method, facilitating its application to complex RNA structures at atomistic resolution.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Optimizing On-the-Fly Probability Enhanced Sampling for Complex RNA Systems: Sampling Free Energy Surfaces of an H-Type Pseudoknot
Date Crossref
29/03/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Houston William A. Brookshire Department of Chemical and Biomolecular Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

William A. Brookshire Department of Chemical and Biomolecular Engineering — University of Houston.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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