Наукові публікації університету

Whether 2-aminopurine induces incorporation errors at the DNA replication? A quantum-mechanical answer on the actual biological issue

In this paper, we consider the mutagenic properties of the 2-aminopurine (2AP), which has intrigued molecular biologists, biophysicists and physical chemists for a long time and been widely studied by both experimentalists and theorists. We have shown for the first time by using QM calculations, that 2AP very effectively produces incorporation errors binding with cytosine (C) into the wobble (w) C·2AP(w) mispair, which is supported by the N4H···N1 and N2H···N3 H-bonds and is tautomerised into the Watson-Crick (WC)-like base mispair C*·2AP(WC) (asterisk denotes the mutagenic tautomer of the base), that quite easily in the process of the thermal fluctuations acquires enzymatically-competent conformation. 2AP less effectively produces transversions forming the wobble mispair with A base - A·2AP(w), stabilized by the participation of the N2H···N1 and N6H···N1 H-bonds, followed by further tautomerisation A·2AP(w)→A*·2AP(WC) and subsequent conformational transition A*·2AP(WC)→A*·2APsyn thus acquiring enzymatically-competent structure. In this case, incorporation errors occur only in those case, when 2AP belongs to the incoming nucleotide. Thus, answering the question posed in the title of the article, we affirm for certain that 2AP induces incorporation errors at the DNA replication. Obtained results are consistent well with numerous experimental data.

ID: 180298
Кількість показів: 89
дата змінення: 02.12.2017 19:32:48
Ким змінено (ім'я): (ivt5) Олександр Дудченко
Вид роботи:  Наукова публікація
Тип роботи:  Наукова стаття
Кількість сторінок:  14
Рік видання:  2017
Звітний рік:  2017
Видання:  Journal of Biomolecular Structure and Dynamics
Том:  35
Випуск, частина:  15
Номери сторінок:  3398-3411
Галузь науки:  Міждисциплінарні науки
Автори,співробітники Університету:  Броварець Ольга Олександрівна
Автори зовнішні:  Pérez-Sánchez Horacio
Кафедра / Відділ:  Кафедра молекулярної біології, біотехнології та біоінформатики / НДЛ Хіміко-біологічні методи дослідження матеріалів
№ теми: 
Посилання на статтю (посилання на рецензію в журналі (для монографій):  http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/07391102.2016.1253504?journalCode=tbsd20
Ключові слова:  2-aminopurine; DNA replication; Watson-Crick↔wobble tautomeric transition; incorporation errors; induced point mutations; mutagenicity
Опубліковано за рішенням Вченої ради:  ні
Інститут/Факультет:  Інститут високих технологій

Повернення до списку

Вгору