Non-covalent interactions in thiol aggregates and nucleoside-amino acid binding model

Resum

Esta Tesis contiene una investigación experimental y computacional de interacciones no covalentes en diferentes dímeros de tioles y complejos modelo ADN-aminoácido. Los experimentos han utilizado espectroscopía de microondas de banda ancha con excitación multifrecuencia y transformación de Fourier en la región centimétrica (2-8 GHz). Los resultados experimentales se han racionalizado utilizando diversos métodos mecanocuánticos, incluyendo teoría del funcional de la densidad, descomposición energética por teoría de perturbaciones adaptada en simetría y análisis topológicos de la densidad electrónica. Los tioles estudiados han comprendido los homodímeros débilmente enlazados de tiofenol, bencil mercaptano, 2-fenetil mercaptano y 2-naftalenotiol, que fueron generados in situ bajo condiciones de aislamiento en una expansión de chorro supersónico. Los dímeros de tioles fueron comparados a sus análogos con alcoholes, ofreciendo información sobre las características electrónicas y estructurales de las interacciones no covalentes a grupos de azufre y, en particular, sobre las interacciones dispersivas débiles del enlace de hidrógeno S-H···S, raramente analizado en fase gas. Adicionalmente, se han investigado computacionalmente varios modelos de agregación de relevancia biológica, formados por dímeros de nucleósidos y aminoácidos modelo, con objeto de mejorar nuestro entendimiento de las interacciones ADN-aminoácido. Estos modelos ilustran la influencia del plegamiento de los azúcares en la conformación de los aminoácidos, y la implicación de los enlaces de hidrógeno que estabilizan los complejos. Los resultados obtenidos en la Tesis confirman la importancia de una aproximación reduccionista químicamente selectiva y los beneficios de una combinación sinérgica de datos rotacionales y cálculos computacionales.