Computational Study of the Deamination Reaction of Cytosine with H<sub>2</sub>O and OH<sup>-</sup>
Notice bibliographique
Résumé
The mechanism for the deamination reaction of cytosine with H(2)O and OH(-) to produce uracil was investigated using ab initio calculations. Optimized geometries of reactants, transition states, intermediates, and products were determined at RHF/6-31G(d), MP2/6-31G(d), and B3LYP/6-31G(d) levels and for anions at the B3LYP/6-31+G(d) level. Single-point energies were also determined at B3LYP/6-31+G(d), MP2/GTMP2Large, and G3MP2 levels of theory. Thermodynamic properties (DeltaE, DeltaH, and DeltaG), activation energies, enthalpies, and free energies of activation were calculated for each reaction pathway that was investigated. Intrinsic reaction coordinate analysis was performed to characterize the transition states on the potential energy surface. Two pathways for deamination with H(2)O were found, a five-step mechanism (pathway A) and a two-step mechanism (pathway B). The activation energy for the rate-determining steps, the formation of the tetrahedral intermediate for pathway A and the formation of the uracil tautomer for pathway B, are 221.3 and 260.3 kJ/mol, respectively, at the G3MP2 level of theory. The deamination reaction by either pathway is therefore unlikely because of the high barriers that are involved. Two pathways for deamination with OH(-) were also found, and both of them are five-step mechanisms. Pathways C and D produce an initial tetrahedral intermediate by adding H(2)O to deprotonated cytosine which then undergoes three conformational changes. The final intermediate dissociates to product via a 1-3 proton shift. Deamination with OH(-), through pathway C, resulted in the lowest activation energy, 148.0 kJ/mol, at the G3MP2 level of theory.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».