Estudio teórico sobre la influencia del solvente en la estructura y dinámica del ADN

Résumé

Esta tesis se centra en el estudio de la influencia del solvente en la estructura y dinámica del ADN mediante técnicas de simulación por ordenador. En la misma se han realizado dos bloques diferenciados, cuyos objetivos concretos serían: 1- El estudio de una secuencia de ADN en solución con diferentes fuerzas iónicas con el objetivo de racionalizar cómo los contraiones modulan las propiedades estructurales y dinámicas de la molécula. 2- El estudio de diversos ácidos nucleicos canónicos y no canónicos en ausencia de solvente, bajo condiciones similares a las que tienen lugar en los experimentos de espectrometría de masas por ionización con electrospray (ESI-MS). Este bloque, a su vez, está dividido en tres trabajos: i/-estudio de la doble hélice de ADN en condiciones de vacío propias de los experimentos de ESI-M, ii/-estudio de la naturaleza de complejos no covalentes entre minor groove binders (mG-binders) y ADN de doble cadena en condiciones de vacío, iii/-análisis del comportamiento de estructuras de ADN formadas por cuatro cadenas (G-cuadrúplex) en condiciones de vacío. La técnica utilizada para este propósito ha sido la Dinámica Molecular, la cual permite la descripción rigurosa a nivel atómico de las propiedades estructurales, energéticas y dinámicas de la molécula. Los resultados obtenidos en esta tesis complementan la información disponible en la actualidad sobre la estructura y conformación del ADN en dichas condiciones extremas. " SUMMARY: This thesis is centered in the theoretical study of the influence of the solvent in the structure and dynamics of the DNA. First, there is a study of 12-mer sequence of DNA under different ionic strengths with the objective of elucidate how the molecule is influenced by the ionic atmosphere. Later on, different nucleic acids are studied with the absence of solvent under similar conditions to the Electrospray Ionization Mass spectrometry technique with the objective of study the structural, energetic and dynamics properties of DNA in the gas phase. The systems studied are: -Double helix of DNA. -Non covalent complexes between minor-groove binders and double stranded DNA. -G-quadruplexes of DNA. The main computational approach used has been the Molecular Dynamics technique. This powerful method allows to study at atomistic level the Nucleic Acids under those extreme conditions mentioned. The results obtained in this thesis complement the experimental information available about the structure and conformation of DNA in vacuum. "