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Hydrogen Bonds00:26

Hydrogen Bonds

Hydrogen bonds are weak attractions between atoms that have formed other chemical bonds. One of these atoms is electronegative, like oxygen, and has a partial negative charge. The other is a hydrogen atom that has bonded with another electronegative atom and has a partial positive charge.
Hydrogen Bonds Control the World!
Because hydrogen has very weak electronegativity when it binds with a strongly electronegative atom, such as oxygen or nitrogen, electrons in the bond are unequally shared.
Hydrogen Bonds01:04

Hydrogen Bonds

A hydrogen bond is formed when a weakly positive hydrogen atom already bonded to one electronegative atom (for example, the oxygen in the water molecule) is attracted to another electronegative atom from another polar molecule, such as water (H2O), hydrogen fluoride (HF), or ammonia (NH3). The huge electronegativity difference between the H atom (2.1) and the atom to which it is bonded (4.0 for an F atom, 3.5 for an O atom, or 3.0 for an N atom), combined with the very small size of an H atom...
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The DNA Helix

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The DNA Helix

Deoxyribonucleic acid, or DNA, is the genetic material responsible for passing traits from generation to generation in all organisms and most viruses. DNA is composed of two strands of nucleotides that wind around each other to form a spring-like structure called a double helix. However, the double helix is not perfectly symmetrical. Instead, there are regularly occurring grooves in the structure. The major groove occurs where the sugar-phosphate backbones are relatively far apart. This space...

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La unión de halógenos en pares de bases de ADN.

Anna J Parker1, John Stewart, Kelling J Donald

  • 1Department of Chemistry, Gottwald Center for the Sciences, University of Richmond, Richmond, Virginia 23173, United States.

Journal of the American Chemical Society
|February 28, 2012
PubMed
Resumen

La unión halógena ofrece un nuevo enfoque para diseñar pares de bases de ADN artificial. Los nucleósidos sustituidos por bromo muestran estructuras estables comparables a las parejas de enlaces de hidrógeno naturales.

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Área de la Ciencia:

  • La bioquímica es la bioquímica.
  • Biología Química Biología química.
  • Biología Molecular Biología Molecular

Sus antecedentes:

  • El enlace halógeno (R-X···Y) es análogo al enlace hidrógeno.
  • Tiene aplicaciones potenciales en el diseño de proteínas y nucleótidos artificiales.

Objetivo del estudio:

  • Para explorar pares de bases de ADN halógeno-enlazado con nucleósidos modificados.
  • Para comparar las estructuras y estabilidades de estos sistemas halogenados con pares de bases naturales.

Principales métodos:

  • Análisis computacional de los nucleósidos de guanina, citosina, adenina y timina halogenados.
  • Comparación de la estabilidad energética y la coplanaridad estructural.

Principales resultados:

  • Se identificaron estructuras estables y coplanares para la mayoría de los pares de bases halogenadas.
  • La estabilidad de los pares halogenados estaba dentro de los 2 kcal mol ((-1) de los análogos enlazados con hidrógeno.
  • El bromo (Br) mostró el mejor equilibrio de polarizabilidad y adecuación estérica entre los halógenos (Cl, Br, I).
  • La sustitución simple de un enlace de hidrógeno por un enlace halógeno en pares dA:dT y dG:dC produjo las estructuras más estables.

Conclusiones:

  • La unión de halógenos se puede utilizar eficazmente para crear pares de bases de ADN artificial estables.
  • El bromo es el halógeno más prometedor para tales aplicaciones debido a sus propiedades.
  • Estos hallazgos apoyan el diseño racional de nuevas estructuras de ácido nucleico.