Ukr.Biochem.J. 2020; Том 92, № 4, липень-серпень, c. 124-126

doi: https://doi.org/10.15407/ubj92.04.124

Таутомерна гіпотеза: бути чи не бути? Квантово-механічний вердикт

23.12.2020   Uncategorized   No comments

О. О. Броварець*, Д. М. Говорун

Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ;
*e-mail: o.o.brovarets@imbg.org.ua

Отримано: 07 квітня 2020; Затверджено: 15 травня 2020

Ця стаття є критичним коментарем роботи «Soler-Polo, D., Mendieta-Moreno, J.I., Trabada, D.G., Mendieta, J., Ortega, J. Proton Transfer in Guanine-Cytosine Base Pairs in B-DNA. J. Chem. Theory Comput. 2019, 15, 12, 6984-6991». У ньому викладено міркування щодо можливості таутомеризації Уотсон-Криківської пари основ G-C в ДНК відповідно до механізму Льовдіна, а відтак і до  спричинення спонтанних точкових мутацій. На основі всебічного аналізу автори дійшли висновку, що запропонований механізм є неможливим.

Ключові слова: , , ,

Посилання:

  1. Brovarets’ OO, Hovorun DM. Key Microstructural Mechanisms of the 2-aminopurine Mutagenicity: Results of Extensive Quantum-Chemical Research. J Biomol Struct Dyn. 2019;37(10):2716-2732. PubMed, CrossRef
  2. Soler-Polo D, Mendieta-Moreno JI, Trabada DG, Mendieta J, Ortega J. Proton Transfer in Guanine-Cytosine Base Pairs in B-DNA. J Chem Theory Comput. 2019;15(12):6984-6991. PubMed, CrossRef
  3. Löwdin PO. Proton tunneling in DNA and its biological implications. Rev Mod Phys. 1963;35(3):724-732.   CrossRef
  4. Löwdin PO. Quantum genetics and the aperiodic solid: some aspects on the biological problems of heredity, mutations, aging, and tumors in view of the quantum theory of the DNA molecule. Adv Quantum Chem. 1966; 2: 213-360.  CrossRef
  5. Brovarets’ OO, Hovorun DM. Why the Tautomerization of the G·C Watson-Crick Base Pair via the DPT Does Not Cause Point Mutations During DNA Replication? QM and QTAIM Comprehensive Analysis. J Biomol Struct Dyn. 2014;32(9):1474-1499. PubMed, CrossRef
  6. Pérez A, Tuckerman  ME, Hjalmarson HP, von Lilienfeld  OA. Enol Tautomers of Watson-Crick Base Pair Models Are Metastable Because of Nuclear Quantum Effects. J Am Chem Soc. 2010;132(33):11510-11515. PubMed, CrossRef
  7. Brovarets’ OO, Hovorun DM. How stable are the mutagenic tautomers of DNA bases? Biopolym Cell. 2010; 26(1):72-76. CrossRef
  8. Brovarets’ OO, Kolomiets IM, Hovorun DM. Elementary molecular mechanisms of the spontaneous point mutations in DNA: A novel quantum-chemical insight into the classical understanding. In: Quantum Chemistry-Molecules for Innovations (Ed. By Dr. Tomofumi Tada). InTechOpen, 2012, p. 59-102. CrossRef
  9. Brovarets’ OO, Hovorun DM. Tautomeric Transition Between Wobble A·C DNA Base Mispair and Watson-Crick-like A·C* Mismatch: Microstructural Mechanism and Biological Significance. Phys Chem Chem Phys. 2015;17(23):15103-15110. PubMed, CrossRef
  10. Brovarets’ OO, Hovorun DM. How Many Tautomerization Pathways Connect Watson-Crick-like G*·T DNA Base Mispair and Wobble Mismatches? J Biomol Struct Dyn. 2015;33(11):2297-315. PubMed, CrossRef
  11. Brovarets’ OO, Hovorun DM. Can Tautomerization of the A·T Watson-Crick Base Pair via Double Proton Transfer Provoke Point Mutations During DNA Replication? A Comprehensive QM and QTAIM Analysis.  J Biomol Struct Dyn. 2014;32(1):127-154. PubMed, CrossRef
  12. Brovarets’ OO, Hovorun DM. Proton Tunneling in the A∙T Watson-Crick DNA Base Pair: Myth or Reality? J Biomol Struct Dyn. 2015;33(12):2716-2720.
    PubMed, CrossRef
  13. Rich A. In: Horizons in Biochemistry. Eds. Kasha, M. and Pullman, B., Academic Press: New York: 1962, p. 103.
  14. The origins of prebiological systems and of their molecular matrices. Ed. By Fox, S.W. – New York, London, 1965.
  15. Watson JD,  Crick FH. The Structure of DNA. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1953;18:123-131. PubMed, CrossRef
  16. Crick FHC, Watson JD. The complementary structure of deoxyribonucleic acid. Proc Roy Soc Lond Ser A. Math Phys Sci. 1954;223(1152):80-96.
    CrossRef
  17. Brovarets’ OO, Hovorun DM. New structural hypostases of the A·T and G·C Watson-Crick DNA base pairs caused by their mutagenic tautomerisation in a wobble manner: a QM/QTAIM prediction. RSС Advances. 2015;5(121):99594-99605. CrossRef
  18. Brovarets’ OO, Hovorun DM. Renaissance of the Tautomeric Hypothesis of the Spontaneous Point Mutations in DNA: New Ideas and Computational Approaches.  Mitochondrial DNA – New Insights / Ed. by Herve Seligmann, London, United Kingdom: IntechOpen, 2018. CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.