Studium vlivu párování a hydratace na NMR spin-spinové interakce v bázích nukleových kyselin metodami kvantové chemie

Mgr. Anežka Křístková

Bakalářská práce

The influence of pairing and hydration on NMR spin-spin interactions in nucleic acid bases:A quantum chemical study

Anotace:

Tato práce se věnovala vlivu solventu a tvorby molekulových párů na spin-spinové interakční konstantz v nukleových kyselinách. Všechny výpočty probíhaly metodou DFT implementované v programu Gaussian 03. Pro optimalizaci geometrie byla použita 6-31G(d) báze a B3LYP funkcionál, pro výpočet interakčních konstant 6-311G(d,p) báze a B3LYP funkcionál. Byla použita výchozí konvergenční kriteria. Solvent byl simulován použtím PCM modelu, kde byla nastavena dielektrická konstanta vody. Data získaná pro výpočet ve vakuu a v PCM solventu byla pororvnávána jednak mezi sebou a jednak s experimentálními hodnotami interakčních konstant. Pro posouzení vlivu tvorby párů bazí byly srovnávána data, získaná pro izolovanou molekulu ve vakuu a pro pár bazí ve vakuu.

Abstract:

This work studied the effect of solvation and base pairing on nuclear spin-spin coupling constants in the DNA/RNA nucleic acids. All calculations were run using the DFT method in Gaussian 03 implementation. Default convergence criteria have been applied. For the optimization of geometry the B3LYP functional and 6-31G(d) DZ basis has been used, for calculation of NMR parameters B3LYP functional and 6-311G(d,p) basis has been applied. The solvation was simulated by the use of PCM model with dielectric constant of water. The data calculated for molecules in vacuum and in the PCM solvent were compared and the influence of solvent has been assesed for different groups of binar nucleic interactions defined by the distance and type of atoms. Calculated constants were also compared with experimental results to judge whether the PCM solvation improves the agreement with experimental data. To judge the influence of base pairing, coupling constants have been calculated in vacuum for both isolated molecules and canonical DNA/RNA base pairs.

Klíčová slova

NMR, spin-spin coupling, DFT, DNA/RNA bases, quantum chemical calculations, base pairing, PCM model solvent

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2007

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 18. 6. 2007
• Vedoucí: doc. Mgr. Markéta Munzarová, Dr. rer. nat.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Chemie / Chemie