Modeling the Dissociative Hydrolysis of the Natural DNA Nucleosides
Notice bibliographique
Résumé
Two-dimensional PCM-B3LYP/6-31+G(d) potential energy surfaces for the hydrolysis of the four natural 2'-deoxyribonucleosides (2'-deoxyadenosine, 2'-deoxyguanosine, 2'-deoxycytidine, and thymidine) are characterized using a model that includes both implicit (bulk) solvent effects and (three or four) explicit water molecules in the optimization routine. For the first time, the experimentally predicted dissociative (S(N)1) mechanism is found to be favored over the synchronous (S(N)2) pathway for all nucleosides studied. Due to the success of our model in stabilizing the charge-separated intermediates along the S(N)1 pathway, it is proposed that the new model presented here is the smallest system capable of generating the experimentally predicted oxacarbenium cation intermediate. We therefore stress that dissociative mechanisms should be studied with methodologies that account for the (bulk) environment in the optimization routine, where these effects are often only included as a correction to the energy in the current literature. In addition to accounting for charge stabilization through implicit solvation, nucleophile activation and leaving group stabilization should also be explicitly introduced into the model to further stabilize the system. Our work also emphasizes the importance of studying the Gibbs surface, which in some cases provides a better description of chemically important regions of the reaction surface or changes the calculated trend in the magnitude of dissociative barriers. In addition, it is proposed that the methodology presented in this study can be used to calculate uncatalyzed deglycosylation barriers for a range of DNA nucleosides, which when compared to the corresponding enzyme-catalyzed reactions, will allow the prediction of the rate enhancement (barrier reduction) due to the enzyme.
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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 | 0,001 | 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 ».