Estudio teórico del mecanismo de tautomerización en bases nitrogenadas desde la perspectiva de la fuerza de reacción
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Fecha
2014
Autores
Navarro Toro, Rodrigo Alexis
Profesor/a Guía
Facultad/escuela
Idioma
es
Título de la revista
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Editor
Universidad Andrés Bello
Nombre de Curso
Licencia CC
Licencia CC
Resumen
El ADN es la molécula responsable de codificar y transmitir la información genética
necesaria para que las células cumplan su función. Es por ello, que desde su
descubrimiento ha sido la molécula biológica que mayor atención ha atraído para
el mundo científico. Sin embargo, continúa siendo un tópico de interés los
mecanismos que producen alteraciones en su estructura.
En el presente trabajo, se realiza un estudio teórico sobre los mecanismos de los
procesos de tautomerización de adenina y citosina en sus formas libre
(transferencia protónica intramolecular) y en presencia de una molécula de agua
(transferencia protónica intermolecular), para ganar comprensión de éstos, desde
la perspectiva de los análisis de la fuerza de la reacción F( ) y la constante de
fuerza de la reacción (). Las reacciones son analizadas en términos de las tres
regiones definidas por la F( ) : reactante, transición y productos. La primera y la
última región son estructuralmente intensivas mientras la región de transición es
electrónicamente intensiva.
La barrera de energía de activación es caracterizada en términos de los cambios
estructurales y energéticos asociados a los procesos de interconversión de
tautómeros, encontrando que los cambios estructurales predominan en el proceso
de activación.
Las transferencias protónicas intramoleculares, requieren de reordenamientos
estructurales significativos en comparación a los procesos asistidos por una molécula de agua. El análisis de propiedades electrónicas permite dilucidar que en una transferencia protónica intramolecular predominan las interacciones de tipo “a través del espacio” (o “through space”) mientras que una intermolecular predomina las de tipo “a través del enlace” (o “through bond”).
La presencia de la molécula de agua, disminuye la barrera de energía de activación, es decir ésta actúa como un catalizador, favoreciendo la formación de tautómeros “raros” o alternativos de las bases nitrogenadas del ADN debido a que ésta induce una mejor interacción de tipo “a través del enlace”.
Los mecanismos de transferencia protónicas (intra- e inter-moleculares) mostraron ser de una etapa cinética con ruptura y formación de enlace de tipo sincrónico. La presencia de la molécula de agua disminuye el ancho de la barrera o extensión de la región de transición, obligando a que los procesos de ruptura y formación de enlaces estén más próximos al unísono.
Notas
Tesis (Licenciado en Química)
Palabras clave
ADN, Análisis