Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Proton transfer in guanine-cytosine base pair analogues studied by NMR spectroscopy and PIMD simulations

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388963%3A_____%2F18%3A00499337" target="_blank" >RIV/61388963:_____/18:00499337 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/60461373:22340/18:43916704

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/fd/c8fd00070k" target="_blank" >https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/fd/c8fd00070k</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1039/c8fd00070k" target="_blank" >10.1039/c8fd00070k</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Proton transfer in guanine-cytosine base pair analogues studied by NMR spectroscopy and PIMD simulations

  • Popis výsledku v původním jazyce

    It has been hypothesised that proton tunnelling between paired nucleobases significantly enhances the formation of rare tautomeric forms and hence leads to errors in DNA replication. Here, we study nuclear quantum effects (NQEs) using deuterium isotope-induced changes of nitrogen NMR chemical shifts in a model base pair consisting of two tautomers of isocytosine, which form hydrogen-bonded dimers in the same way as the guanine-cytosine base pair. Isotope effects in NMR are consequences of NQEs, because ro-vibrational averaging of different isotopologues gives rise to different magnetic shielding of the nuclei. The experimental deuterium-induced chemical shift changes are compared with those calculated by a combination of path integral molecular dynamics (PIMD) simulations with DFT calculations of nuclear shielding. These calculations can directly link the observable isotope-induced shifts with NQEs. A comparison of the deuterium-induced changes of N-15 chemical shifts with those predicted by PIMD simulations shows that inter-base proton transfer reactions do not take place in this system. We demonstrate, however, that NMR isotope shifts provide a unique possibility to study NQEs and to evaluate the accuracy of the computational methods used for modelling quantum effects in molecules. Calculations based on the PBE functional from the general-gradient-approximation family provided significantly worse predictions of deuterium isotope shifts than those with the hybrid B3LYP functional.

  • Název v anglickém jazyce

    Proton transfer in guanine-cytosine base pair analogues studied by NMR spectroscopy and PIMD simulations

  • Popis výsledku anglicky

    It has been hypothesised that proton tunnelling between paired nucleobases significantly enhances the formation of rare tautomeric forms and hence leads to errors in DNA replication. Here, we study nuclear quantum effects (NQEs) using deuterium isotope-induced changes of nitrogen NMR chemical shifts in a model base pair consisting of two tautomers of isocytosine, which form hydrogen-bonded dimers in the same way as the guanine-cytosine base pair. Isotope effects in NMR are consequences of NQEs, because ro-vibrational averaging of different isotopologues gives rise to different magnetic shielding of the nuclei. The experimental deuterium-induced chemical shift changes are compared with those calculated by a combination of path integral molecular dynamics (PIMD) simulations with DFT calculations of nuclear shielding. These calculations can directly link the observable isotope-induced shifts with NQEs. A comparison of the deuterium-induced changes of N-15 chemical shifts with those predicted by PIMD simulations shows that inter-base proton transfer reactions do not take place in this system. We demonstrate, however, that NMR isotope shifts provide a unique possibility to study NQEs and to evaluate the accuracy of the computational methods used for modelling quantum effects in molecules. Calculations based on the PBE functional from the general-gradient-approximation family provided significantly worse predictions of deuterium isotope shifts than those with the hybrid B3LYP functional.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA18-11851S" target="_blank" >GA18-11851S: Intermolekulární interakce studované pomocí NMR spektroskopie a pokročilých kvantově chemických výpočtů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2018

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Faraday Discussions

  • ISSN

    1359-6640

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    212

  • Číslo periodika v rámci svazku

    Dec 1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    14

  • Strana od-do

    331-344

  • Kód UT WoS článku

    000455021000016

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85054544876