Изучение стабильности уотсон-криковских пар оснований нуклеиновых кислот в воде и диметилсульфоксиде: компьютерное моделирование методом Монте-Карло

Abstract

Проведено экстенсивное компьютерное моделирование оснований нуклеиновых кислот и Уотсон- Криковских пар оснований в воде и ДМСО методом Монте-Карло. Обнаружено, что энергетиче­ская невыгодность образования пар в воде диктуется большим дестабилизирующим вкладом растворителя в энтальпию образования комплексов. Показано, что в ДМСО образование копланарных пар выгодно. Этот растворитель стабилизирует пары A-U и А-Т, а незначительная дестабилизация этим растворителем пары G-C намного меньше стабилизации, связанной с притяжением между основаниями.

Проведено екстенсивне комп'ютерне моделювання основ нук­леїнових кислот і уотсон-криківських пар у воді та ДМСО методом Монте-Карло. Виявлено, що енергетична невигід­ність утворення пар у воді зумовлена значним дестабілі­зуючим внеском розчинника в ентальпію утворення комп­лексів. Показано, що у ДМСО утворення копланарних пар вигідно. Цей розчинник стабілізує пари A-U і А-Т, а незначна дестабілізація цим розчинником пари G-C значно менша, ніж стабілізація, пов'язана з притягненням між основами.

Extensive computer simulation of nucleic acids bases and Watson-Crick base pairs in water and DMSO by Monte Carlo method was conducted. It was detected that the energetic unfavorability of pairs formation in water is determined by significant destabilizing contribution of solvent to the enthalpy of complex formation. It was shown that the formation of coplanar base pairs in DMSO is favorable. This solvent stabilizes A-U and A-T base pairs and the insignificant destabilization of G-C base pair by it is much less than the stabilization due to the bases attraction.