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Radiation damage in the DNA/RNA nucleobases: A theoretical study

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23 - Química
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Radiation damage in the DNA/RNA nucleobases: A theoretical study

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dc.contributor.advisor	Serrano Andrés, Luis
dc.contributor.advisor	Merchán Bonete, Manuela
dc.contributor.advisor	Roca Sanjuán, Daniel
dc.contributor.author	González Ramírez, Israel Alberto
dc.contributor.other	Institut de Ciència Molecular	es_ES
dc.date.accessioned	2016-01-28T15:51:19Z
dc.date.available	2016-01-29T05:45:06Z
dc.date.issued	2015	es_ES
dc.date.submitted	29-01- 2016	es_ES
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10550/50543
dc.description.abstract	Understanding the mechanisms of DNA/RNA damage induced by UV light and under the conditions of reductive stress was the main objective of this Thesis. The complete-active-space self-consistent field/complete-active-space second-order perturbation theory (CASSCF/CASPT2) method and accurate reaction-path computational strategies have been employed in nucleobase monomers and dimers for such purposes. Regarding the DNA/RNA damage induced by UV light, we have studied the photoproduction of cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) in pi-stacked nucleobases, which can take place via the singlet or triplet manifolds. These photodimerization mechanisms are initiated by the absorption of light by a single pyrimidine, which occurs initially into a singlet excited state. After this localized excitation event, evolution towards dimer production can take place in those arrangements between two adjacent pyrimidines that have an effective pi-stacking interaction. Hence, key structures in the mechanism of CPD formation are the bioexcimers, which were characterized for cytosine, thymine, and uracil. On the other hand, triplet population in the isolated nucleobases is also possible along the main decay channel of the bright state. Then, excimer formation between the triplet state and a pi-stacked nucleobase in its ground state may also give rise to the CPDs. Finally, regarding DNA/RNA damage by ionization processes, the dissociation electron-attachment (DEA) mechanism of uracil caused by low energy electrons was determined.	en_US
dc.description.abstract	La comprensión de los mecanismos de daño en el DNA/RNA inducidos por luz UV y en condiciones de estrés reductor fue el principal objetivo de esta tesis. Para ello se usaron en monómeros y dímeros el método espacio activo complete campo autoconsistente / espacio activo completo teoría de perturbaciones hasta segundo orden de espacio activo complete(CASSCF/CASPT2) y estrategias computacionales precisas de determinación del camino de reacción. En cuanto al daño inducido por la luz UV en el ADN/ARN, hemos estudiado la fotoproducción de dímeros de pirimidina ciclobutano (CPDs) en nucleobases apiladas a través de las vías singlet y triplete. Estos mecanismos de fotodimerización son iniciados por la absorción de luz en una pirimidina, en un estado excitado singlete. Después de este evento de excitación localizada, la evolución hacia la producción dímero puede tener lugar en dos pirimidinas adyacentes que presenten una interacción efectiva por apilamiento de tipo pi. Por lo tanto, las estructuras clave en el mecanismo de formación de CPD son los bioexcimers, que se caracterizaron pora la citosina, timina y uracilo. Por otro lado, la población del triplete en las nucleobases aisladas también es posible a lo largo del principal canal de desactivación del estado brillante. Entonces, la formación de excímero entre el estado triplete y una base nitrogenada adyacente en su estado fundamental también puede dar lugar a los CPDs. Finalmente, en relación daños al DNA/RNA causados por procesos de ionización, se determinó el mecanismo de disociación por adición de electrones de baja energía en el uracilo.	es_ES
dc.format.extent	232 p.	es_ES
dc.language.iso	en	es_ES
dc.subject	química computacional	es_ES
dc.subject	química cuántica	es_ES
dc.subject	fotoquímica teórica	es_ES
dc.subject	daño en el ADN/ARN	es_ES
dc.subject	CASSCF/CASPT2	es_ES
dc.title	Radiation damage in the DNA/RNA nucleobases: A theoretical study	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	química física	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES