CARACTERIZACIÓN DEL TALLO ACEPTOR DEL tARN MEDIANTE DESCRIPTORES LOCALES BASADOS EN CARGAS PARCIALES / tRNA ACCEPTOR STEM CHARACTERIZATION BY MEANS OF LOCAL DESCRIPTORS BASED ON PARTIAL CHARGES / CARACTERIZAÇÃO DO TALO ACEITADOR DO tRNA MEDIANTE DESCRITORES LOCAIS BASEADOS EM CARGAS PARCIAIS

RESUMEN

En este trabajo se caracteriza la distribución de carga del tallo aceptor del tARN, considerando todas las posibles combinaciones de pares Watson-Crick. El estudio se realizó con 256 fragmentos moleculares de 10 nucleótidos que modelan los tres primeros pares del tallo aceptor, la base diferenciadora y el extremo CCA. Para caracterizar los nucleótidos se proponen dos descriptores locales basados en la distribución de carga de la base nitrogenada de cada nucleótido, los cuales se calculan a partir de las cargas parciales de Mulliken obtenidas de cálculos HF/6-31G. La caracterización y clasificación de los tallos según estos descriptores mostró cómo la base diferenciadora tiene un comportamiento particular respecto a los demás nucleótidos del tallo y una fuerte influencia sobre el extremo CCA. La clasificación de nueve variaciones del tallo aceptor del tARNAla mostró una buena relación estructura-actividad que pone en evidencia la bondad de los descriptores propuestos para caracterizar de manera local la distribución de carga de estas biomoléculas.

ABSTRACT

In this work the charge distribution of the tRNA acceptor stem is characterized, considering all the possible Watson- Crick base pair combinations. 256 RNA fragments modeled by 10 nucleotides were used in order to model the first three pairs of the acceptor stem, the discriminator base and the CCA end. We propose two local charge descriptors based on the charge distribution of the nitrogenated base to characterize each nucleotide. These descriptors were computed from atomic partial charges derived from HF/6-31G calculations. From the characterization and classification of the stems according to the proposed descriptors, we found a special behavior for the discriminator base (in contrast to the other positions) and a strong effect of this position on the CCA end. The classification of nine variations of the tRNAAla acceptor stem showed a good structure-activity relationship that makes evident the usefulness of the proposed descriptors to characterize the local charge distributions of these biomolecules.

RESUMO

Nesse estudo é caracterizada a distribuição da carga do talo aceitador considerando- se todas as combinações possíveis dos pares Watson-Crick. O estudo realizouse com 256 fragmentos moleculares dos 10 nucleotídeos que modelam os três primeiros pares do talo aceitador, a base diferenciadora e o extremo CCA. Com o intuito de caracterizar cada nucleotídeo, foram propostos dois descritores locais baseados na distribuição de carga da base nitrogenada de cada nucleotídeo, os quais se calculam a partir das cargas parciais de Mulliken obtidas de cálculos HF/6-31G. A caracterização e classificação dos talos segundo esses descritores demonstrou um particular comportamento da base diferenciadora em relação aos demais nucleotídeos do talo e uma forte influência sobre o extremo CCA. A classificação de nove variações do talo aceitador do tRNA mostrou uma boa relação estrutura-atividade que colocam em evidência a utilidade dos descritores propostos para caracterizar de maneira local a distribuição de carga dessas bio-moléculas.