До розуміння механізму утворення точкових мутацій в ДНК

Abstract

Запропоновано механізм утворення точкових мутацій в ДНК, який враховує флуктуаційну появу в подвійній спіралі привідкритих молекулою води комплементарних пар. У рамках методу функціонала густини проаналізовано можливі переходи протонів у привідкритій парі А • Т і розраховано структури та енергії проміжних станів пари. Показано, що утворення привідкритої пари в ДНК каталізує стабільність нерегулярних форм нуклеїнових основ, які можуть слугувати джерелом точкової мутації. Оцінена ймовірність такої мутації в ДНК (10⁻¹⁰—10⁻¹¹) пояснює відомі експериментальні результати.

Предложен механизм образования точечных мутаций в ДНК, учитывающий флуктуационное появление в двойной спирали приоткрытых молекулой воды комплементарных пар. В рамках метода функционала плотности проанализированы возможные переходы протонов в приоткрытой паре А · Т и рассчитаны структуры и энергии промежуточных состояний пары. Показано, что образование приоткрытой пары в ДНК катализирует стабильность нерегулярных форм нуклеиновых оснований, которые могут служить источником точечной мутации. Оценка вероятности такой мутации в ДНК (10⁻¹⁰—10⁻¹¹) объясняет известные экспериментальные результаты.

A mechanism for the point mutations formation in DNA is proposed, which takes into account the fluctuating appearance of the complementary pairs preopened by water molecules in the double helix. In the framework of the density functional method, possible transitions of protons in the preopened A · T pair are analyzed, and their structures and energies are calculated. It has been shown that the formation of preopened base pairs in the DNA catalyzes the stability of the non-regular forms of nucleic bases, which can serve as the source of a point mutation. The estimated probability of such mutation occurrence in DNA (10⁻¹⁰—10⁻¹¹) explains the known experimental data.