Radiation damage in the DNA/RNA nucleobasesA theoretical study

Resumen

La comprensión de los mecanismos de daño en el DNA/RNA inducidos por luz UV y en condiciones de estrés reductor fue el principal objetivo de esta tesis. Para ello se usaron en monómeros y dímeros el método espacio activo complete campo autoconsistente / espacio activo completo teoría de perturbaciones hasta segundo orden de espacio activo complete(CASSCF/CASPT2) y estrategias computacionales precisas de determinación del camino de reacción. En cuanto al daño inducido por la luz UV en el ADN/ARN, hemos estudiado la fotoproducción de dímeros de pirimidina ciclobutano (CPDs) en nucleobases apiladas a través de las vías singlet y triplete. Estos mecanismos de fotodimerización son iniciados por la absorción de luz en una pirimidina, en un estado excitado singlete. Después de este evento de excitación localizada, la evolución hacia la producción dímero puede tener lugar en dos pirimidinas adyacentes que presenten una interacción efectiva por apilamiento de tipo pi. Por lo tanto, las estructuras clave en el mecanismo de formación de CPD son los bioexcimers, que se caracterizaron pora la citosina, timina y uracilo. Por otro lado, la población del triplete en las nucleobases aisladas también es posible a lo largo del principal canal de desactivación del estado brillante. Entonces, la formación de excímero entre el estado triplete y una base nitrogenada adyacente en su estado fundamental también puede dar lugar a los CPDs. Finalmente, en relación daños al DNA/RNA causados por procesos de ionización, se determinó el mecanismo de disociación por adición de electrones de baja energía en el uracilo.