Biopolymers and Cell. 2010; 26 (5): 398-405
Адекватен ли ионизационный механизм спонтанных транзиций? Квантово-химическое исследование
О. А. Броварец1,2, Р. А. Жураковский1, Д. Н. Говорун1,2
1Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины; Ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03680
2Институт высоких технологий Киевского национального университета имени Тараса Шевченко; Просп. Академика Глушкова, 2, корп. 5, Киев, Украина, 03127
Цель. Используя простые молекулярные модели – пары оснований ДНК, однo из которых является ионизированным, а также электронейтральные и ионизированные ДНК-подобные конформеры канонических нуклеозидов, теоретически исследовать адекватность ионизационного механизма возникновения спонтанных транзиций. Методы. Неэмпирическая квантовая химия, физико-химическая кинетика, анализ топологии электронной плотности по Бейдеру. Результаты. Показано, что на уровне пар оснований ионизационный механизм возникновения транзиций не гарантирует никаких преимуществ по сравнению с другими механизмами, представленными в литературе. Однако протонирование/депротонирование оснований в составе любого канонического нуклеозида существенно изменяет ДНК-подобные конформации последнего. Выводы. Ионизационный механизм не может претендовать на исчерпывающее объяснение природы спонтанных транзиций.
Ключевые слова: спонтанные транзиции, ионизационный механизм, неправильные пары оснований ДНК, водородные связи, квантово-химические расчеты.