The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability
Gas-phase gradient optimization was carried out on the canonical Watson-Crick DNA base pairs using the second-order Moller-Plesset (MP2) perturbation method at the 6-31G* and 6-31G*(0.25) basis sets. It is detected that full geometry optimization at the MP2 level leads to an intrinsically nonplanar...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Біополімери і клітина |
|---|---|
| Datum: | 2004 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2004
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154993 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability / V.I. Danilov, V.M. Anisimov // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 1-2. — С. 71-76. — Бібліогр.: 26 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-154993 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Danilov, V.I. Anisimov, V.M. 2019-06-16T08:13:17Z 2019-06-16T08:13:17Z 2004 The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability / V.I. Danilov, V.M. Anisimov // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 1-2. — С. 71-76. — Бібліогр.: 26 назв. — англ. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.000693 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154993 573.3 Gas-phase gradient optimization was carried out on the canonical Watson-Crick DNA base pairs using the second-order Moller-Plesset (MP2) perturbation method at the 6-31G* and 6-31G*(0.25) basis sets. It is detected that full geometry optimization at the MP2 level leads to an intrinsically nonplanar propeller-twisted and buckled geometry of G-C and A-T base pairs. Morokuma-Kitaura (MK) and reduced variational space (RVS) methods of the decomposition for molecular Hartree-Fock interaction energies were used for the investigation of the hydrogen bonding in the Watson-Crick base pairs in question. It is shown that the stability of the hydrogen-bonded DNA base pairs originates mainly from electrostatic interactions. At the same time the polarization, charge transfer and dispersion interactions also make considerable contribution to the attraction energy of bases. Використовуючи теорію збурень Моллера-Плессета у другому порядку, проведено градієнтну оптимізацію канонічних уотсон-криківських пар основ у базисах 6-31G* і 6-31G*(0,25). Знайдено, що повна оптимізація геометрії на рівні МР2 спричинює внутрішньо неплоску пропелер-повернуту і вигнуту геометрію пар основ G-C і А-Т. Для дослідження водневих зв'язків в уотсон-криківських парах використано методи Мороку ми-Кітаури та зменшеного варіаційного простору для розкладу хартрі-фоківської енергії молекулярної взаємодії. Показано, що стабільність водневих зв'язків пар основ переважно з'являється за рахунок електростатичної взаємодії. В той же час поляризаційна і исперсійна компоненти та взаємодія з перенесенням заряду також роблять значний внесок в енергію притяжіння основ. Используя теорию возмущений Моллера-Плессета во втором порядке, проведена градиентная оптимизация канонических уотсон-криковских пар оснований в базисах 6-31G* и 6-31G* (0,25). Обнаружено, что полная оптимизация геометрии на уровне МР2 приводит к внутренне неплоской пропеллер-повернутой и изогнутой геометрии пар оснований G-C и А-Т. Для исследования водородных связей в уотсон-криковских парах оснований использованы методы Морокумы-Китауры и уменьшенного вариационного пространства для разложения хартри-фоковской энергии молекулярного взаимодействия. Показано, что стабильность водородно-связанных пар оснований возникает, как правило, благодаря электростатическим взаимодействиям. В то же время поляризационная и дисперсионная компоненты, а также взаимодействие с переносом заряда в свою очередь вносят значительный вклад в энергию притяжения оснований. Authors are grateful to Dr. N. Kurita (Toyohashi University of Technology, Tempaku-cho, Toyohashi, Japan) for kind presenting some computational results before publication and Dr. M. Bickelhaupt (der Vrije Universiteit De Boelelaan 1083 NL-1081 HV Amsterdam, The Netherlands) for the discussion on the nature of the hydrogen bond in DNA base pairs. en Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Біополімери і клітина Ювілеї The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability Вивчення канонічних Уотсон-Криківських пар основ ДНК методом теорії збурень Моллера-Плессета: природа їхньої стабільності Изучение канонических Уотсон-Криковских пар оснований ДНК методом теории возмущений Моллера-Плессета: природа их стабильности Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability |
| spellingShingle |
The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability Danilov, V.I. Anisimov, V.M. Ювілеї |
| title_short |
The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability |
| title_full |
The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability |
| title_fullStr |
The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability |
| title_full_unstemmed |
The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability |
| title_sort |
study of the canonical watson-crick dna base pairs by moller-plesset perturbation method: the nature of their stability |
| author |
Danilov, V.I. Anisimov, V.M. |
| author_facet |
Danilov, V.I. Anisimov, V.M. |
| topic |
Ювілеї |
| topic_facet |
Ювілеї |
| publishDate |
2004 |
| language |
English |
| container_title |
Біополімери і клітина |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Вивчення канонічних Уотсон-Криківських пар основ ДНК методом теорії збурень Моллера-Плессета: природа їхньої стабільності Изучение канонических Уотсон-Криковских пар оснований ДНК методом теории возмущений Моллера-Плессета: природа их стабильности |
| description |
Gas-phase gradient optimization was carried out on the canonical Watson-Crick DNA base pairs using the second-order Moller-Plesset (MP2) perturbation method at the 6-31G* and 6-31G*(0.25) basis sets. It is detected that full geometry optimization at the MP2 level leads to an intrinsically nonplanar propeller-twisted and buckled geometry of G-C and A-T base pairs. Morokuma-Kitaura (MK) and reduced variational space (RVS) methods of the decomposition for molecular Hartree-Fock interaction energies were used for the investigation of the hydrogen bonding in the Watson-Crick base pairs in question. It is shown that the stability of the hydrogen-bonded DNA base pairs originates mainly from electrostatic interactions. At the same time the polarization, charge transfer and dispersion interactions also make considerable contribution to the attraction energy of bases.
Використовуючи теорію збурень Моллера-Плессета у другому порядку, проведено градієнтну оптимізацію канонічних уотсон-криківських пар основ у базисах 6-31G* і 6-31G*(0,25). Знайдено, що повна оптимізація геометрії на рівні МР2 спричинює внутрішньо неплоску пропелер-повернуту і вигнуту геометрію пар основ G-C і А-Т. Для дослідження водневих зв'язків в уотсон-криківських парах використано методи Мороку ми-Кітаури та зменшеного варіаційного простору для розкладу хартрі-фоківської енергії молекулярної взаємодії. Показано, що стабільність водневих зв'язків пар основ переважно з'являється за рахунок електростатичної взаємодії. В той же час поляризаційна і исперсійна компоненти та взаємодія з перенесенням заряду також роблять значний внесок в енергію притяжіння основ.
Используя теорию возмущений Моллера-Плессета во втором порядке, проведена градиентная оптимизация канонических уотсон-криковских пар оснований в базисах 6-31G* и 6-31G* (0,25). Обнаружено, что полная оптимизация геометрии на уровне МР2 приводит к внутренне неплоской пропеллер-повернутой и изогнутой геометрии пар оснований G-C и А-Т. Для исследования водородных связей в уотсон-криковских парах оснований использованы методы Морокумы-Китауры и уменьшенного вариационного пространства для разложения хартри-фоковской энергии молекулярного взаимодействия. Показано, что стабильность водородно-связанных пар оснований возникает, как правило, благодаря электростатическим взаимодействиям. В то же время поляризационная и дисперсионная компоненты, а также взаимодействие с переносом заряда в свою очередь вносят значительный вклад в энергию притяжения оснований.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154993 |
| citation_txt |
The study of the canonical Watson-Crick DNA base pairs by Moller-Plesset perturbation method: the nature of their stability / V.I. Danilov, V.M. Anisimov // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 1-2. — С. 71-76. — Бібліогр.: 26 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT danilovvi thestudyofthecanonicalwatsoncrickdnabasepairsbymollerplessetperturbationmethodthenatureoftheirstability AT anisimovvm thestudyofthecanonicalwatsoncrickdnabasepairsbymollerplessetperturbationmethodthenatureoftheirstability AT danilovvi vivčennâkanoníčnihuotsonkrikívsʹkihparosnovdnkmetodomteoríízburenʹmolleraplessetaprirodaíhnʹoístabílʹností AT anisimovvm vivčennâkanoníčnihuotsonkrikívsʹkihparosnovdnkmetodomteoríízburenʹmolleraplessetaprirodaíhnʹoístabílʹností AT danilovvi izučeniekanoničeskihuotsonkrikovskihparosnovaniidnkmetodomteoriivozmuŝeniimolleraplessetaprirodaihstabilʹnosti AT anisimovvm izučeniekanoničeskihuotsonkrikovskihparosnovaniidnkmetodomteoriivozmuŝeniimolleraplessetaprirodaihstabilʹnosti AT danilovvi studyofthecanonicalwatsoncrickdnabasepairsbymollerplessetperturbationmethodthenatureoftheirstability AT anisimovvm studyofthecanonicalwatsoncrickdnabasepairsbymollerplessetperturbationmethodthenatureoftheirstability |
| first_indexed |
2025-12-07T13:29:41Z |
| last_indexed |
2025-12-07T13:29:41Z |
| _version_ |
1850856368027729920 |