Investigation of Proton Transport Tautomerism in Clusters of Protonated Nucleic Acid Bases (Cytosine, Uracil, Thymine, and Adenine) and Ammonia by High-Pressure Mass Spectrometry and Ab Initio Calculations
Notice bibliographique
Résumé
The energetics of the ion-molecule interactions and structures of the clusters formed between protonated nucleic acid bases (cytosine, uracil, thymine, and adenine) and ammonia have been studied by pulsed ionization high-pressure mass spectrometry (HPMS) and ab initio calculations. For protonated cytosine, uracil, thymine, and adenine with ammonia, the measured enthalpies of association with ammonia are -21.7, -27.9, -22.1, and -17.5 kcal mol-1, respectively. Different isomers of the neutral and protonated nucleic acid bases as well as their clusters with ammonia have been investigated at the B3LYP/6-31+G(d,p) level of theory, and the corresponding binding energetics have also been obtained. The potential energy surfaces for proton transfer and interconversion of the clusters of protonated thymine and uracil with ammonia have been constructed. For cytosine, the experimental binding energy is in agreement with the computed binding energy for the most stable isomer, CN01-01, which is derived from the enol form of protonated cytosine, CH01, and ammonia. Although adenine has a proton affinity similar to that of cytosine, the binding energy of protonated adenine to ammonia is much lower than that for protonated cytosine. This is shown to be due to the differing types of hydrogen bonds being formed. Similarly, although uracil and thymine have similar structures and proton affinities, the binding energies between the protonated species and ammonia are different. Strikingly, the addition of a single methyl group, in going from uracil to thymine, results in a significant structural change for the most stable isomers, UN01-01 and TN03-01, respectively. This then leads to the difference in their measured binding energies with ammonia. Because thymine is found only in DNA while uracil is found in RNA, this provides some potential insight into the difference between uracil and thymine, especially their interactions with other molecules.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».