Estudo teórico da interação dos íons metálicos Li⁺, Cd²⁺ e Ni²⁺ com as bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina e timina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Débora Ilario da Silva
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27799
Resumo: Os cátions metálicos interagem com o ADN de tal forma que podem estabilizar ou desestabilizar a estrutura terciária do ADN. Eles apresentam uma influência importante na estrutura geral da fita dupla do ADN. Consequentemente, o estudo da interação metal-ADN é de suma importância. Através das ações antropogênicas os metais pesados podem estar concentrados no solo ou solúveis em água podendo expor os seres humanos, por não sofrerem biodegradação acumulam no meio ambiente causando desequilíbrio nos ecossistemas. Dentre eles, os metais níquel e cádmio estão envolvidos na carcinogênese causando lesões genômicas. A Teoria Funcional da Densidade (TFD) tem sido utilizada na última década para realizar cálculos de química quântica buscando compreender o mecanismo de interação dos cátions metálicos e os ligantes. Assim, neste trabalho foram analisados os parâmetros teóricos quânticos, estruturais, eletrônicos e a energia de interação entre o cátion metálico de Li+ com as bases nitrogenadas da adenina, guanina, citosina e os cátions metálicos Cd²⁺ e Ni²⁺ com as bases nitrogenadas, adenina, guanina, citosina e timina, através da modelagem molecular, foi utilizado o método TFD com o funcional B3LYP e as bases 6-311+G (d,p) e 6-311++G (d,p) para átomos leves e base Lanl2DZ para os íons de metais de transição. Os cálculos foram realizados em fase com solvente água pelo Método de Solvatação Implícito (CPCM). O presente estudo concluiu que a base com duas funções difusas 6-311++G (d, p) apresentaram melhores resultados, por estar mais coerente com os dados experimentais, principalmente com os complexos formados com Li⁺ , onde a ordem de afinidade com a base 6–311+G (d,p) segue a ordem da Citosina > Guanina > Adenina e com a base 6-311++G (d,p): Adenina>Guanina>Citosina. Já para os complexos formados com os íons de Cd²⁺ e Ni²⁺ as bases utilizadas não alteraram a ordem de afinidade, seguindo a ordem da Citosina > Guanina > Adenina > Timina.
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A Teoria Funcional da Densidade (TFD) tem sido utilizada na última década para realizar cálculos de química quântica buscando compreender o mecanismo de interação dos cátions metálicos e os ligantes. Assim, neste trabalho foram analisados os parâmetros teóricos quânticos, estruturais, eletrônicos e a energia de interação entre o cátion metálico de Li+ com as bases nitrogenadas da adenina, guanina, citosina e os cátions metálicos Cd²⁺ e Ni²⁺ com as bases nitrogenadas, adenina, guanina, citosina e timina, através da modelagem molecular, foi utilizado o método TFD com o funcional B3LYP e as bases 6-311+G (d,p) e 6-311++G (d,p) para átomos leves e base Lanl2DZ para os íons de metais de transição. Os cálculos foram realizados em fase com solvente água pelo Método de Solvatação Implícito (CPCM). O presente estudo concluiu que a base com duas funções difusas 6-311++G (d, p) apresentaram melhores resultados, por estar mais coerente com os dados experimentais, principalmente com os complexos formados com Li⁺ , onde a ordem de afinidade com a base 6–311+G (d,p) segue a ordem da Citosina > Guanina > Adenina e com a base 6-311++G (d,p): Adenina>Guanina>Citosina. Já para os complexos formados com os íons de Cd²⁺ e Ni²⁺ as bases utilizadas não alteraram a ordem de afinidade, seguindo a ordem da Citosina > Guanina > Adenina > Timina.Metal cations interact with DNA in such a way that they can stabilize or destabilize the tertiary structure of DNA. They have an important influence on the overall duplex DNA structures. Consequently, it is important to understand metal-DNA interactions. Through anthropogenic actions heavy metals can be concentrated in the soil or soluble in water can expose humans, because they do not suffer biodegradation accumulate in the environment causing imbalance in ecosystems. Among them, nickel and cadmium metals are involved in carcinogenesis causing genomic lesions. The Functional Density Theory (DFT) has been used in the last decade to perform quantum chemistry calculations to understand the mechanism of interaction of metallic cations and ligands. Thus, in this work, the quantum theoretical, structural, electronic parameters and the interaction energy between the metal cation of Li⁺ with the nitrogenous bases of adenine, guanine, cytosine and the metal cations Cd²⁺ and Ni²⁺ with the nitrogenous bases were analyzed, adenine, guanine, cytosine and thymine, through molecular modeling, the TFD method was used with the B3LYP functional and the bases 6- 311+G (d, p) and 6-311++G (d, p) for light atoms and Lanl2DZ base for the transition metal ions. The calculations were performed in phase with water solvent by the Implicit Solvation Method (CPCM). The present study concluded that the base with two diffuse functions 6- 311++G (d, p) presented better results, as it was more consistent with the experimental data, especially with the complexes formed with Li+ , where the order of affinity with the base 6- 311+G (d, p) follows the order of Cytosine>Guanine>Adenine and with the base 6-311++G (d, p): Adenine>Guanine>Cytosine. For the complexes formed with Cd²⁺ and Ni²⁺ ions, the bases used did not change the order of affinity, following the order Cytosine> Guanine> Adenine> Thymine.107 p.Paes, Lilian Weitzel Coelhohttp://lattes.cnpq.br/6250137821020315Teodoro, Carlos Eduardo de Souzahttp://lattes.cnpq.br/0737023906214996Sabino, Silvio Joséhttp://lattes.cnpq.br/6928148472089105Lage, Mateus Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/7180752938220497http://lattes.cnpq.br/9375948333442552Gomes, Débora Ilario da Silva2023-02-03T16:26:03Z2023-02-03T16:26:03Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGOMES, Débora Ilario da Silva. Estudo teórico da interação dos íons metálicos Li⁺, Cd²⁺ e Ni²⁺ com as bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina e timina. 2021. 107 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2021.http://app.uff.br/riuff/handle/1/27799CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-02-03T16:26:07Zoai:app.uff.br:1/27799Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202023-02-03T16:26:07Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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