Desaminación hidrolítica de la 5,6-dihidroxicitosina en medio protónico. Un estudio teórico.

LÓPEZ GASTÓN MAURA, GONZALEZ PAMELA D., BORDÓN ALEXANDER G., PILA ANDREA N., PROFETA MARIELA I., ROMERO JORGE M., JORGE NELLY L. DNA,DEGRADACIÓN,

Córdoba

Congreso; XVII CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2011

La desaminación espontánea de la citosina y sus derivados es una de las lesiones que ocurren en las bases del DNA provocada por una exposición a los rayos UV. La utilización de métodos cuantitativos estáticos permiten explorar en parte la superficie de energía potencial asociada a una reacción química y el funcional de la densidad nos permite obtener información en cuanto a los mecanismos de reacción puestos en juego y la racionalización de las diferencias de reactividad entre las bases nucleicas para la formación de un mismo tipo de lesión. Los métodos de la químicacuántica nos permiten estudiar la evolución de la energía y la estructura electrónica durante el transcurso de una reacción y está ampliamente probado que estos pueden ser utilizados de manera complementaria a los estudios experimentales. El objetivo de este trabajo es estudiar la desaminación hidrolítica de la 5,6-dihidroxicitosina a fin de encontrar mecanismos para contrarrestarla, es decir para que puedan ser reconocidas por los sistemas de reparación .El mecanismo para la reacción de desaminación de la 5-6-dihodroxicitosina (isómero ecuatorial-ecuatorial) con H2O en un medio protónico se investigó utilizando cálculos DFT en el nivel de la teoría B3LYP/6-311G (d, p). EL mecanismo encontrado consta de tres etapas en las que la 5-6-dihidroxicitosina neutra es directamente atacada por un dímero de agua. El intermediario resultante es protonado para permitir la eliminación de un catión de amonio. Este mecanismo lleva a la formación de una molécula de timina en interacción con un catión de amonio y una molécula de agua. La adición nucleofílica del dímero de agua es determinante de la velocidad de reacción y se asocia con una energía libre de activación en solución acuosa de 111,6 kJ / mol, este valor nos indicaría que la desaminación se produce a una velocidad mayor que en la citosina. Las contribuciones de transferencia de electrones y electrostática parecen tener una importancia significativa en la elucidación del mecanismo de reacción.