Ćwiczenie
Komplementarność zasad purynowych
Zasady azotowe: adenina (A), cytozyna (C), guanina (G), tymina (T) uracyl (U) w chodzącą w skład nukleozydów, które są połączeniem tych zasad z rybozą, deoksyrybozą lub rybitolem poprzez wiązanie N-glikozydowe. Estry nukleozydów z kwasem fosforowym (V) tworzą nukleotydy które są monomerami kwasów rybonukleinowych DNA i RNA. DNA jest nośnikiem informacji oraz występuje w chromosomach. Cząsteczka DNA przeważnie zbudowana jest z dwóch łańcuchów, które biegną antyrównolegle (tzn. koniec jednego łancucha jest na przeciw początku drugiego). Łańcuchy kwasu nukleinowego owijają się wokół wspólnej osi tworząc prawoskrętną podwójną helisę. Reszty fosforowe i cukrowe znajdują się na zewnątrz helisy i połączone ze sobą poprzez wiązanie fosfodiestrowe. Zasady skierowane są do wnętrza i tworzą pary zasad. Połączenie zasad jest poprzez wiązania wodorowe odpowiednio: A-T (A-U) G-C T-A (U-A) C-G.
Wybierz jedną komplementarna parę zasad, przeprowadź optymalizacje poszczególnych fragmentów korzystając z metody B3LYP oraz z bazy funkcyjnej 6-31G(d). Następnie spróbuj zamodelować kompleks tych zasad ? oblicz energię oddziaływania, pokaż wiązania wodorowe. Wytłumacz rolę wiązań wodorowych w przenoszeniu informacji genetycznej. Korzystając z molekularnego potencjału elektrostatycznego (MEP) wytłumacz zachodzące oddziaływania.
Ciekawostka
Cząsteczki DNA mogą być bardzo długie. U Homo sapiens ich długość (po "rozkręceniu chromosomów") dochodzi w sumie do 2 m gdzie najdłuższa cząsteczka ma 23 cm.
