Чи є комплементарність основ у ДНК іманентною фізико-хімічною властивістю самих основ? Результати неемпіричного квантово-хімічного дослідження

Abstract

У рамках «гідрофобного сценарію» функціонування ДНК із залученням неемпіричних квантово-хімічних розрахунків на рівні теорії B3LYP/6-31++G(d,p) автори впериіе доходять висновку про те, що комплементарність основ у природній ДНК не є іманентною фізико-хімічною вла­стивістю самих основ, а їхня прототропна таутомерія – перехід Gua із кетонної в енольну форму, a Cyt – із амінної в імінну – це джерело спонтанних точкових мутацій під час біосинтезу ДНК Отриманий ряд термодинамічної стабільності квазіізоморфних пар основ Gua:Cyt > Thy:Gua (енол) > Ade:Cyt(iMiHo) > Ade:Thy дозволяє пояснити так звану асиметрію точкових мутацій протягом біосинтезу ДНК. Це, в свою чергу, свідчить про адекватність висловлених припущень, одержаних даних і зроблених на їхній основі висновків.

В рамках «гидрофобного сценария» функционирования ДНК с применением неэмпирических квантово-химических расчетов на уровне теории B3LYP/6-31++G(d, р) авторы впервые при­ходят к выводу о том, что комплементарность оснований в природной ДНК не является имманентным физико-химиче­ским свойством самих оснований, а прототропная таутоме­рия нуклеотидных оснований – переход Gua из кетонной в енольну ю форму, a Cyt – из аминной в иминную – это источ­ник спонтанных точечных мутаций во время биосинтеза ДНК. Полученный ряд термодинамической стабильности ква­ зиизоморфных пар Gua:Cyt > Thy:Gua(енол) > Ade:Cyt(имино) > Ade.Thy позволяет объяснить так называемую асимметрию точечных мутаций во время биосинтеза ДНК. Это, в свою очередь, свидетельствует об адекватности высказанных в работе предположений, полученных данных и сделанных на их основании выводов.

Using ab initio Quantum-chemical calculation at the B3LYP/6-31++G(d, p) level in t/ie framework of «hydrophobic scenarios, authors arrived at the conclusion that complementarity of nucleotide hoses in DNA is not their intrinsic property, and their prototropir tautomerism – transition of Gua from keto to enolic form and Cyt – from amino to imino form – is a source of point mutations during the DNA biosynthesis. The obtained sequence of thermo-dynamic stability of quasi-isomorphous pairs GuccCyt > Thy:Gua (enolic) > Ade:Cyt(imino) > Ade:Thy enables us to explain the so-called asymmetry of point mutations in the course of the DNA biosynthesis. This, in its turn, evidences the adequacy of assumptions and conclusions made in this work.