Extended Weak Bonding Interactions in DNA: π-Stacking (Base−Base), Base−Backbone, and Backbone−Backbone Interactions
Notice bibliographique
Résumé
We report on several weak interactions in nucleic acids, which, collectively, can make a nonnegligible contribution to the structure and stability of these molecules. Fragments of DNA were obtained from previously determined accurate experimental geometries and their electron density distributions calculated using density functional theory (DFT). The electron densities were analyzed topologically according to the quantum theory of atoms in molecules (AIM). A web of closed-shell bonding interactions is shown to connect neighboring base pairs in base-pair duplexes and in dinuleotide steps. This bonding underlies the well-known pi-stacking interaction between adjacent nucleic acid bases and is characterized topologically for the first time. Two less widely appreciated modes of weak closed-shell interactions in nucleic acids are also described: (i) interactions between atoms in the bases and atoms belonging to the backbone (base-backbone) and (ii) interactions among atoms within the backbone itself (backbone-backbone). These interactions include hydrogen bonding, dihydrogen bonding, hydrogen-hydrogen bonding, and several other weak closed-shell X-Y interactions (X, Y = O, N, C). While each individual interaction is very weak and typically accompanied by perhaps 0.5-3 kcal/mol, the sum total of these interactions is postulated to play a role in stabilizing the structure of nucleic acids. The Watson-and-Crick hydrogen bonding is also characterized in detail at the experimental geometries as a prelude to the discussion of the modes of interactions listed in the title.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».