Resumen de Estabilización molecular del comportamiento de los lipoplejos aniónicos mediante las fuerzas de martini

Dalinda Ileana Quingatuña Cali, Richard Willians Pachacama Choca, Victoria Alejandra Cevallos Luzuriaga

• español

  El presente trabajo  buscó estudiar y estabilizar de manera molecular el comportamiento del lipoplejo aniónico, la simulación molecular de este sistema se la realizó con grano grueso de Martini, el sistema tuvo sus parámetros iniciales, el mismo que se cambiaron y nos permitieron observar su comportamiento. La variación de los parámetros dio lugar a 3 sistemas aparte del inicial lo que permitió el estudio y comparación de los resultados. Se determinó los parámetros que permitieron que el sistema pueda ser más estable. La construcción del sistema fue mediante una caja de 120x120x200 Ángstroms el cual contiene al cilindro formado por el ADN y el lípido 1,2- dioleoilsn-glicero-3-fosfo-L-serina de sodio (DOPS) están expuestos en un modelo primitivo 1:1. La constante dieléctrica del sistema fue de 15, presión 1 bar y su temperatura de 303 K, debido a que el ADN, el lípido (DOPS) y los iones de sal están cargados surgen fenómenos de correlación de carga y correlación de tamaño, es decir, interaccionan entre sí por efecto de sus cargas. Para la configuración inicial se requirió que se solvate, minimice y equilibre su energía por lo que se intercambió las variables en los diferentes sistemas. El primero fue el sistema inicial con la bicapa, el lípido y el ADN, con concentraciones de -sol W: 90, -sol WF: 10, -sold: 0.47, cargas de BICAPA: -450, ADN: -4, DOPS: -, en otro se le añadió NaCl, con concentraciones añadidas de -salt: 0.15, cargas agregadas de Na: +1, Cl: -1, H: +1, O: -2, mientras que otro la carecía Na: 0, Cl: 0, con valores de distancia de 0, 15 y 3.5 nm respectivamente. El número de configuraciones dependió en gran parte de los resultados obtenidos frente a los cambios de la formación del sistema, valores del tamaño de la caja, distancia, concentración y carga. La agregación de iones al sistema hizo que llegado a un cierto punto este se estabilice y para contrarrestar las interacciones electrostáticas se empleó el formalismo de las sumas de Ewald. Se puede concluir de manera general que la concentración de sal en el sistema 2 fue de gran ayuda para que llegue a un determinado punto y se estabilice. Esto debido al modelo de la doble capa eléctrica porque la densidad de carga superficial aumentó y se produjo la inversión de cargas o sobrecarga del sistema. De esta manera los cationes y aniones cambiaron su comportamiento, haciendo que estos sean atraídos y dando origen a las interacciones electrostáticas tomando un valor de energía de interacción total de 5.62030e+05 kJ/mol en tu tiempo de 1040.577 s.

• português

  O presente trabalho buscou estudar e estabilizar molecularmente o comportamento do lipoplex aniônico, a simulação molecular deste sistema foi realizada com grão grosseiro Martini, o sistema teve seus parâmetros iniciais, os mesmos que foram alterados e nos permitiu observar seu comportamento . A variação dos parâmetros deu origem a 3 sistemas além do inicial, o que permitiu o estudo e comparação dos resultados. Foram determinados os parâmetros que permitiram ao sistema ser mais estável. A construção do sistema se deu através de uma caixa de 120x120x200 Angstroms que contém o cilindro formado pelo DNA e o lipídio 1,2-dioleoilsn-glicero-3-fosfo-Lserina sódica (DOPS) estão expostos em um modelo primitivo 1 : 1. A constante dielétrica do sistema foi 15, pressão 1 bar e sua temperatura 303 K, devido ao fato de que o DNA, o lipídio (DOPS) e os íons salinos estão carregados, surgem fenômenos de correlação de carga e correlação de tamanho, ou seja, , interagem entre si devido ao efeito de suas cargas. Para a configuração inicial, foi necessário solvatar, minimizar e balancear sua energia, então as variáveis foram trocadas nos diferentes sistemas. O primeiro foi o sistema inicial com a bicamada, o lipídio e o DNA, com concentrações de -sol W: 90, -sol WF: 10, -vendido: 0,47, cargas BILAYER: -450, DNA: -4, DOPS: - , em outro NaCl foi adicionado, com concentrações adicionadas de -sal: 0,15, cargas adicionadas de Na: +1, Cl: -1, H: +1, O: -2, enquanto outro não tinha Na: 0, Cl: 0, com valores de distância de 0, 15 e 3,5 nm, respectivamente. O número de configurações dependeu em grande parte dos resultados obtidos em relação às mudanças na formação do sistema, valores de tamanho de caixa, distância, concentração e carga. A agregação de íons ao sistema fez com que ele se estabilizasse em um determinado ponto e para neutralizar as interações eletrostáticas, utilizou-se o formalismo das somas de Ewald. Pode-se concluir de forma geral que a concentração de sal no sistema 2 foi de grande ajuda para atingir um determinado ponto e estabilizar. Isso se deve ao modelo de dupla camada elétrica, pois a densidade de carga superficial aumentou e ocorreu a inversão de carga ou sobrecarga do sistema. Desta forma, os cátions e ânions mudaram seu comportamento, fazendo com que fossem atraídos e dando origem a interações eletrostáticas, assumindo um valor total de energia de interação de 5,62030e+05 kJ/mol em seu tempo de 1040,577 s.

• English

  The present work sought to study and molecularly stabilize the behavior of the anionic lipoplex, the molecular simulation of this system was carried out with Martini coarse grain, the system had its initial parameters, the same ones that were changed and allowed us to observe its behavior. The variation of the parameters gave rise to 3 systems apart from the initial one, which allowed the study and comparison of the results. The parameters that allowed the system to be more stable were determined. The construction of the system was through a box of 120x120x200 Angstroms which contains the cylinder formed by the DNA and the lipid 1,2- dioleoylsn-glycero-3-phospho-L-serine sodium (DOPS) are exposed in a primitive model 1 :1. The dielectric constant of the system was 15, pressure 1 bar and its temperature 303 K, due to the fact that the DNA, the lipid (DOPS) and the salt ions are charged, phenomena of charge correlation and size correlation arise, that is, , interact with each other due to the effect of their charges. For the initial configuration, it was required to solvate, minimize and balance its energy, so the variables were exchanged in the different systems. The first was the initial system with the bilayer, the lipid and the DNA, with concentrations of -sol W: 90, -sol WF: 10, -sold: 0.47, BILAYER loadings: -450, DNA: -4, DOPS:

  -, in another NaCl was added, with added concentrations of -salt: 0.15, added charges of Na: +1, Cl: -1, H: +1, O: -2, while another lacked Na: 0, Cl: 0, with distance values of 0, 15 and 3.5 nm, respectively. The number of configurations depended largely on the results obtained against changes in system formation, box size values, distance, concentration and charge. The aggregation of ions to the system made it stabilize at a certain point and to counteract electrostatic interactions, the formalism of Ewald sums was used. It can be concluded in a general way that the salt concentration in system 2 was of great help in reaching a certain point and stabilizing. This is due to the electric double layer model because the surface charge density increased and the charge inversion or overloading of the system occurred. In this way, the cations and anions changed their behavior, causing them to be attracted and giving rise to electrostatic interactions, taking a total interaction energy value of 5.62030e+05 kJ/mol in your time of 1040.577 s.