Vliv okolního prostředí (solvatace a hydratace) na stabilitu a geometrii komponent DNA
Cíle projektu
Struktura a dynamika DNA je závislá na celé řadě interakcí. Kromě vodíkových vazeb a patrových interakcí má na stabilitu DNA vliv i přítomnost vody a iontů. Struktura komplexů bází a párů bází (zahrnující nejen kanonické formy bází ale i ostatní tautomery) s vodou a ionty bude studována moderními teoretickými technikami - jak molekulovou dynamikou a mechanikou , tak na ab initio úrovni se zahrnutím korelační energie a s využitím velkých bází atomových orbitalů . Použití uvedených ab initio technik je nezbytné pro přesný popis všech složek interakční energie popisující stabilitu uvedených komplexů. Po podrobném prozkoumání povrchů potenciální a volné energie komplexů na empirické úrovni budou pro nejstabilnější a nejvíce populované struktury spočteny přesné hodnoty interakčních energií na ab initio úrovni. Pro tyto struktury budou rovněž vypočtena IR spektra, která budou porovnána s dostupnými experimenty.
Klíčová slova
DNAnitrogeneous basesbase pairingtautomersinfluence of solventionsab initio calculationsmolecular mechanics and dynamicsempirical force fieldspotential and free energy surfaces
Veřejná podpora
Poskytovatel
Akademie věd České republiky
Program
Juniorské badatelské grantové projekty
Veřejná soutěž
Juniorské badatelské grantové projekty 3 (SAV02005-J)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
KJB400550518
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Influence of the Enviroment on the Stability and Geometry of DNA Building Blocks
Anotace anglicky
A structure and dynamics of DNA in cells are determined not only by H-bonded and stacked interaction between the bases, but also by a presence of the enviroment - water molecules and ions. The complexes of bases and base pairs (not only canonical form ofbases, but also other tautomers) with water and ions will be characterised by classical molecular dynamics, mechanics and the highest quality quantum chemical approaches. After detailed exploration of potential nad free energy surfaces of complexes at classical level, the most stable and the most populated structures will be studied at ab initio level. Geometries and exact values of interaction energies will be obtained and the calculated IR spectra will be compared with the available experiments.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10403 - Physical chemistry
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Voda ovlivňuje tautomerní rovnováhu bází nukleových kyselin. U párů bází již několik molekul vody způsobuje preferenci patrově uspořádaných struktur oproti vodíkově vázaným, které jsou termodynamicky stabilnější ve vakuu a nepolarních rozpouštědlech.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2005
Ukončení řešení
1. 12. 2007
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
27. 2. 2007
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP08-AV0-KJ-U/02:2
Datum dodání záznamu
3. 4. 2009
Finance
Celkové uznané náklady
785 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
785 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
785 tis. Kč
Statní podpora
785 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Akademie věd České republiky
CEP
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Doba řešení
01. 01. 2005 - 01. 12. 2007