Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3208
https://doi.org/10.69639/arandu.v11i2.494
Análisis Computacional de la Interacción entre los
Nucleótidos del ADN y la Nitrosamina del Tabaco
Computational Analysis of the Interaction between DNA Nucleotides and Tobacco
Nitrosamine
John Bryan Viñan Barreto
john_vinanbarreto@hotmail.com
https://orcid.org/0009-0007-2463-2239
Escuela Superior Politécnica del Chimborazo
Ecuador – Riobamba
Geovanna Stephanie Reyes Villacis
geovanna.reyes7415@utc.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-6000-4210
Universidad Técnica de Cotopaxi
Ecuador - Latacunga
Lesly Katherine Moyon Rivera
leslykatherin.moy24@gmail.com
https://orcid.org/0009-0002-6246-0128
Escuela Superior Politécnica del Chimborazo
Ecuador – Riobamba
Marco Antonio Riofrío Guevara
marco.riofrio2916@utc.edu.ec
https://orcid.org/0009-0002-8916-9656
Universidad Técnica de Cotopaxi
Ecuador - Latacunga
Artículo recibido: 20 octubre 2024 - Aceptado para publicación: 26 noviembre 2024
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar
RESUMEN
El estudio investigó la interacción entre los nucleótidos del Ácido desoxirribonucleico (ADN) y
la nitrosaminas del tabaco mediante simulaciones computacionales, en el cual se caracterizó la
actividad química de las moléculas de nitrosamina NNA y NNK sobre el ADN humano,
evaluando resultados con valores calculados de energías, parámetros geométricos y eléctricos de
los sistemas analizados. Se emplearon métodos de química computacional como los softwares
GaussView 6.0.16 y Gaussian 03. Los resultados obtenidos de los cálculos efectuados permiten
establecer que la Citidin Monofosfato (CMP) interacciona con la nitrosamina NNA para formar
un complejo de alta estabilidad, de igual forma se detectó que todos los nucleótidos forman
puentes de hidrógeno en su mayoría de tipo O-H y N-H. Concluyéndose que todas las
interacciones de los nucleótidos con las nitrosaminas corresponden a puentes de hidrogeno los
que interfieren en la formación de la cadena de ADN.
Palabras-clave: hartree-fock, nitrosaminas nna y nnk, método computacional,
nucleótidos
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3209
ABSTRACT
The study investigated the interaction between deoxyribonucleic acid (DNA) nucleotides and
tobacco nitrosamines by means of computational simulations, in which the chemical activity of
the nitrosamine molecules NNA and NNK on human DNA was characterized, evaluating results
with calculated values of energies, geometric and electrical parameters of the analyzed systems.
Computational chemistry methods such as GaussView 6.0.16 and Gaussian 03 software were
used. The results obtained from the calculations performed allow establishing that Citidin
Monophosphate (CMP) interacts with nitrosamine NNA to form a complex of high stability, in
the same way it was detected that all nucleotides form hydrogen bonds mostly of O-H and N-H
type. It was concluded that all the interactions of the nucleotides with the nitrosamines correspond
to hydrogen bridges which interfere in the formation of the DNA chain.
Keywords: hartree-fock, nitrosamines nna and nnk, computational method, nucleotides
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Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3210
INTRODUCCIÓN
El ADN cuando entra en contacto con la nitrosamina liberada por el tabaco, conocida como
"humo de tercera mano", carece de estudios químicos que investiguen cómo esta molécula lo
altera. (Smoking, 2018, p.54).
A pesar de ello, estudios médicos sugieren que esta interacción química podría causar
diversas enfermedades, como cáncer gástrico y pulmonar, entre otras. Esto se debe a las posibles
deformaciones en la estructura del ADN provocadas por la nitrosamina. Existen evidencias
sólidas de que varias nitrosaminas son cancerígenas, sin embargo, todavía no se entiende la
química de interacción de estas moléculas con el ADN humano.
Se entiende que el ADN tiene diferentes lesiones y una de ellas es inducida por las N-
Nitrosaminas conocida como el daño alquilativo. Se cree que las N-nitrosaminas causan efectos
mortales en las células e inician el proceso de formación de cáncer al transferir un grupo alquilo
(metilo, etilo, propilo o butilo) al ADN. (Morales, 2011, P.55)
Las nitrosaminas y su química son conocidas desde hace más de un siglo. La mayoría de
estos compuestos son carcinógenos y según la información disponible no hay especie animal que
haya resistido las pruebas de laboratorio. La presencia 'de nitrosaminas en el ambiente se debe
principalmente a la actividad y al consumo de tabaco. (Gamboa, 2016, p. 8)
La química computacional ayuda al entendimiento de las posibles interacciones entre los
nucleótidos del ADN y las Nitrosaminas NNA Y NNK dando los resultados Optimizados en
Energias libres, minima energía, momento dipolar y parámetros geométricos utilizando el nivel
de teoría de Hartree-Fock con Basis Set 6-311G (d, p) y Basis set STO-3G.
MATERIALES Y MÉTODOS
Modelado molecular en Gaussian
Las moléculas nitrogenadas como la nitrosamina (NNA) y (NNK) son moléculas derivadas
del humo del tabaco que se modela en el programa Gaussian. Antes de comenzar a modelar las
moléculas se debe realizar una investigación de como exactamente están formadas las
Nitrosaminas ya que si no está colocado un enlace correctamente nuestra optimización puede dar
error. Para poder realizar las moléculas de nitrosaminas NNA Y NNK seleccionamos un grupo
bencénico y seguir enlazando los átomos correspondientes para realizar la molécula de
nitrosamina NNA Y NNK en archivo gif.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3211
Figura 1
Moléculas de nitrosaminas NNK Y NNA
Para realizar los nucleótidos identificamos las bases correspondientes que conforman un
nucleótido.
Seleccionamos el nucleótido que deseamos, ejemplo DEOXICYTIDINE y con qué
terminación deseamos con las terminaciones 3 o con las terminaciones 5, al crear las moléculas
de los nucleótidos procedemos a modificarlos completando los átomos faltantes y con sus
respectivos enlaces.
Figura 2
Nucleótidos del ADN AMP, CMP, GMP y TMP respectivamente
a)
b)
Estabilidad de los nucleótidos del ADN y Nitrosaminas
Para realizar los cálculos de estabilidad en el programa Gaussian se obtiene por separado
la optimización de cada una de las moléculas, de esta manera los resultados serán óptimos
utilizando los parámetros de configuración Job Type y OPTIMIZACION + FRECUENCIA,
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3212
el tipo de método que se trabajo es el de Hartree-Fock, posteriormente escogemos el tipo de Basis
sets 6-311G (2d, p).
Figura 3
Gaussian Calcúlate Setup
Este proceso los realizamos para todas las moléculas que se va a optimizar los nucleótidos
Adenina, Guanina, Citosina, timina y para las nitrosaminas NNA y NNK. Seguidamente
realizamos el mismo proceso, pero con las dos moléculas que se va a interaccionar ejemplo,
ADENINA + NNA.
Para analizar seleccionar RESULTS y posteriormente MOLECULE GROUP y se
observa energía de la interacción.
Figura 4
Numero de interacciones de la molécula de Guanina con la molécula de nitrosamina NNA
Debemos considerar los siguientes criterios correspondientes:
Donde .
La energía libre de Gibbs incluye , por lo que cuando se aplica al
cálculo de una reacción, ya está incluida. Esto significa que se
calculará correctamente cuando cambie el número de moles de gas durante el curso de una
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3213
reacción. Las siguientes cuatro líneas son estimaciones de la energía total de la molécula, después
de aplicar varias correcciones. Como se usa E para representar la energía térmica interna, se
remplaza para la energía electrónica total.
Suma de energías libres electrónicas y térmicas =
Es importante señalar que para calcular la energía libre de Gibbs debemos utilizar la
siguiente ecuación
∆G =∑ (E
0
+ G
corr) Productos
- ∑ (E
0
+ G
corr) Reactivos
Esto es útil porque Gaussian proporciona la suma de las entalpías electrónicas y térmicas,
que se puede obtener simplemente restando las sumas de estos valores para los reactivos y los
productos. Esto es posible porque el número de átomos de cada elemento es el mismo en ambos
lados de la reacción, por lo que toda la información atómica se cancela y solo se necesitan los
datos moleculares. (Gonzales, 2020,65)
Geometría de las moléculas en la interacción de los compuestos en VMD.
Para realizar la geometría de las moléculas en este caso la distancia que se encuentran
interaccionadas las moléculas en la optimización de menor energía tenemos que realzar ciertos
pasos a seguir.
De la molécula optimizada de la interacción que estudiamos como ejemplo de la adenina
con la nitrosamina NNA se abre el archivo .log y se trabaja con la optimización que obtenga la
menor de energía convirtiendo a continuación en formato pdb
En VMD se identifica la distancia en la que se encuentra los átomos más cercanos en la
optimización
Figura 5
Molécula interaccionada en el programa VMD
Momento dipolar entre los nucleótidos y las nitrosaminas.
Para analizar el momento dipolar resultante de la interacción entre los nucleótidos y las
nitrosaminas, se utiliza el software Gauss View y "CHARGE DISTRIBUTION". Esto despliega
resultados que presenta el momento dipolar en unidades de Debye, representado también en forma
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3214
de vectores para visualizar la orientación del momento dipolar resultante de la interacción
molecular en cuestión.
Figura 6
Cuadro del momento dipolar de la interacción de las moléculas
RESULTADOS
Estructura de mínima energía y energía de interacción
Las tablas a continuation muestran las energías calculadas de las interacciones entre los
nucleótidos y las nitrosaminas.
Tabla 1
Energías relacionadas con las estructuras moleculares de los nucleótidos del ADN (AMP, TMP,
CMP, GMP) en interacción con las nitrosaminas NNA y NNK, examinando la variación en la
energía de enlace (Δ) utilizando el nivel de teoría B3LYP/6-31++G (d, p)
E
(Nucleotido)
(kJ/ mol)
E
NNA
(KJ/ mol )
E
(NU.NI)
(kJ/ mol )
∆E
b
(kJ/ mol )
-3783674.562
-1825469.883
-5609190.157
-45.55
-3749776.495
-1825469.883
-5575336.466
-90.08
-3596000.837
-1825469.883
-5421550.755
-80.04
-3979179.355
-1825469.883
-5804709.674
-60.436
E
(Nucleotido)
(kJ/ mol )
E
NNK
(KJ/ mol )
E
(NU.NI)
(kJ/ mol )
∆E
b
(kJ/ mol )
-3783674.562
-1723601.948
-5507394,011
-107.501
-3749776.495
-1723601.948
-5473404.383
-25.94
-3596000.837
-1723601.948
-5319649.471
-46.68
-3979179.355
-1723601.948
-5702829.61
-48.30
Fuente: Viñan, John, 2020
En la Tabla 1 se presentan las energías de optimización (energía mínima) para los
nucleótidos (AMP, TMP, CMP, GMP), las nitrosaminas (NNA, NNK), y la energía del complejo
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3215
correspondiente, corregida mediante el método BSSE, al nivel de teoría 6-311G (d, p). Se puede
observar que las energías de interacción sugieren que las nitrosaminas podrían interactuar con los
nucleótidos del ADN a través de enlaces de hidrógeno. Según la tabla 1, el orden de interacción
es: ∆Eb(NNA-TMP) <∆Eb (NNA-CMP) <∆Eb (NNA-GMP) <∆Eb (NNA-AMP), indicando que
la interacción más probable es entre NNA y TMP. En cuanto a la interacción con NNK, el orden
es: ∆Eb(NNK-AMP) <∆Eb (NNK-GMP) <∆Eb (NNK-CMP) <∆Eb (NNK-TMP), siendo la
interacción más probable entre NNK y AMP, probablemente en ambos casos de tipo dipolo-
dipolo.
Tabla 2
Estructura de energía mínima para los complejos (NNA-AMP), (NNA-TMP), (NNA-CMP) y
(NNA-GMP) utilizando la base 6-311G (d, p)
COMPLEJO
Longitud de Enlace (Aº)
NNA-AMP
N
42
..H
22
H
44
…N
15
-
2.06
2.29
-
NNA-TMP
0
64
…O
36
O
21
…H
45
-
1.58
2.43
-
NNA-CMP
H
19
…N
40
N
30
…H
44
O22…H
58
2.28
2.07
2.40
NNA.GMP
O
18
…H
42
N
43
…H
20
-
2.17
1.93
-
Fuente: Viñan, John, 2020
Figura 7
Parámetros geométricos de la interacción entre los nucleótidos y la nitrosamina NNA,
destacando los posibles enlaces de hidrógeno que podrían generarse. El esquema de colores para
los átomos es el siguiente: blanco para hidrógeno, gris para carbono, rojo para oxígeno y marrón
para fósforo
NNA-AMP
NNA-TMP
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3216
NNA-CMP
NNA-GMP
Las geometrías de mínima energía de los complejos Nucleótido-Nitrosamina se analizaron
utilizando los resultados de Gaussian View, posteriormente verificados con VMD. Las estructuras
con constantes de fuerza positivas se muestran en la figura 7. Las interacciones dipolo-dipolo
posibles en los complejos formados se indican mediante líneas discontinuas, y las distancias
interatómicas se detallan en la tabla 2. En todos los casos, las estructuras de mínima energía de
estos complejos correspondían a aquellas con interacciones significativas entre enlaces O-H y N-
H, con distancias interatómicas entre 1.58 y 2.40 Å, lo que sugiere la presencia de interacciones
de hidrógeno. Cabe destacar que, en el caso de NNA-CMP, se observaron hasta tres interacciones
importantes, correspondientes a la base nitrogenada del nucleótido y al ciclo de la nitrosamina.
En los casos de NNA-AMP, NNA-TMP, y NNA-GMP, se evidenciaron dos interacciones
importantes, también relacionadas con interacciones dipolo-dipolo entre las bases nitrogenadas y
el ciclo de la nitrosamina, con la excepción de NNA-GMP, que mostró una interacción entre el
grupo fosfato del nucleótido y el grupo nitroso.
Tabla 3
Estructura de mínima energía para los complejos (NNK-AMP), (NNK-TMP), NNK-CMP) y
(NNK-GMP) en una base 6-311G (d, p)
COMPLEJO
Longitud de Enlace (Aº)
NNK-AMP
O
61
..H
34
N
51
…N
15
O
54
..H
20
1.57
2.57
2.02
NNK-TMP
O
46
…H
9
-
-
2.21
-
-
NNK-CMP
N
30
…H
42
O
22
…H
43
2.48
2.25
NNK.GMP
N
43
…H
23
-
2.17
-
Fuente: Viñan, John, 2020
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3217
Figura 8
Parámetros geométricos de la interacción de los nucleótidos con la nitrosaminas NNA indicando
los posibles enlaces puente hidrogeno que pueden producirse. Código de colores colores/átomo:
blanco=hidrogeno, gris=carbono, rojo=oxigeno, café=fosforo
ADENINA
TIMINA
CITOSINA
GUANINA
Las interacciones entre nucleótidos y NNK se evaluaron de manera similar a lo revisado
previamente. En la Tabla 3 se muestra que, en todos los casos, las estructuras de mínima energía
para estos complejos (Figura 8) presentaban interacciones significativas de enlaces O-H y N-H,
con distancias interatómicas entre 1.57 y 2.57 Å, sugiriendo la presencia de enlaces de hidrógeno,
al igual que en las interacciones con NNA. Es importante destacar que, en el caso de NNK-AMP,
se observaron hasta tres posibles interacciones: dos con las bases nitrogenadas del nucleótido y
una con el grupo fosfato y el compuesto nitroso de la nitrosamina. En NNK-CMP se detectaron
dos posibles interacciones, mientras que en NNK-TMP y NNK-GMP se encontró una interacción,
relacionada con las bases nitrogenadas y el ciclo de la nitrosamina. Estos resultados coinciden
con lo reportado en [3], indicando que la presencia de nitrosaminas en la estructura de las bases
nitrogenadas puede provocar desaminación por parte de las nitrosaminas, generando un patrón de
mutaciones que afecta principalmente a las bases púricas, aunque también a las pirimídicas,
siendo las transiciones GMP, TMP y CMP las mutaciones más comunes.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3218
Tabla 4
Momento dipolar para los complejos (NNK-AMP), (NNK-TMP), NNK-CMP) y (NNK-GMP) en
una base 6-311G (d, p)
DESCRIPTORES
MOMENTO DIPOLAR (Debye)
NNA-AMP
5,6581
NNA-TMP
7,3037
NNA-CMP
13,8036
NNA-GMP
8,9180
NNK-AMP
6,8189
NNK-TMP
10,6502
NNK-CMP
15,0019
NNK-GMP
12,2558
Fuente: Viñan, John, 2020
La intensidad de las fuerzas de atracción electrostática, de tipo dipolo-dipolo, entre
moléculas polares se muestra en la Tabla 4, medida como el momento dipolar (μ). Esta intensidad
es inversamente proporcional a la distancia: a mayor polaridad de la molécula, mayor será la
fuerza de atracción intermolecular. Los resultados obtenidos varían entre 15 y 5 Debye. Para las
nitrosaminas NNA, el orden de interacción es μ(NNA-CMP) ˃ μ(NNA-GMP) ˃ μ(NNA-TMP) ˃
μ(NNA-AMP). En el caso de la nitrosamina NNK, el orden es μ(NNK-CMP) ˃ μ(NNK-GMP) ˃
μ(NNK-TMP) ˃ μ(NNK-AMP).
Tabla 5
Las energías relacionadas con las estructuras moleculares de los nucleótidos (AMP, TMP, CMP,
GMP) en el modelo de la nitrosamina NNA para los complejos nucleótido-nitrosamina se
muestran en la Tabla X. El cambio en la energía libre de Gibbs se evaluó a nivel de teoría 6-
311G (d, p). 1 Hartree equivale a 2625.50 kJ/mol.
COMPLEJO
E
0 (Nucleótido) +
G
corr
Hartree
E
0 (NNA)
+G
corr (NNA)
Hartree
E
(NU.NI)
+ G
corr
Hartree
∆G
(kJ/ mol )
NNA-AMP
-1440.882587
-695.085747
-2135.966624
4.48
NNA-TMP
-1427.968372
-695.085747
-2123.06486
-28.20
NNA-CMP
-1369.413786
-695.085747
-2064.507991
-22.20
NNA-GMP
-1515,589166
-695.085747
-2210,896848
-38.436
Fuente: Viñan, John, 2020
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3219
Tabla 6
Las energías libres relacionadas con las estructuras moleculares de los nucleótidos (AMP, TMP,
CMP, GMP) en el modelo de la nitrosamina NNK para los complejos nucleótido-nitrosamina. El
cambio en la energía de unión (Δ) se evaluó a nivel de teoría 6-311G (d, p). 1 Hartree equivale
a 2625.50 kJ/mol.
COMPLEJO
E
0(Nucleótidos
+G
corr
Hartree
E
0 (NNK) +
G
corr
Hartree
E
0(NU.NI) +
G
corr
Hartree
∆G
(kJ/ mol )
NNK-AMP
-1440.882587
-656.313774
-2097.212492
-42.35
NNK-TMP
-1427.968372
-656.313774
-2084.278063
10.71
NNK-CMP
-1369.413786
-656.313774
-2025.727896
-0.882
NNK-GMP
-1515,589166
-656.313774
-2171.658928
-7.19
Fuente: Viñan, John, 2020
Las Tablas 5 y 6 presentan la suma de las energías libres electrónicas y térmicas (E₀ +
Gcorr) para AMP, TMP, CMP, GMP, así como para las nitrosaminas (NNA y NNK), y la energía
de activación de Gibbs (ΔG°), a nivel de teoría 6-311G (d, p). Se observa que la mayoría de los
complejos sugieren una interacción favorable de las nitrosaminas con los nucleótidos. Esto se
basa en la segunda ley de la termodinámica, que indica que en las reacciones espontáneas siempre
ocurre una disminución de la energía libre (ΔG es negativa). Desde un punto de vista biológico,
esto refleja el cambio en la energía de manera simplificada. Por lo tanto, tanto NNA como NNK
pueden reaccionar espontáneamente con los nucleótidos del ADN, excepto en el caso de NNA-
AMP y NNK-TMP, donde no se produce una reacción espontánea (Cazar, 1998)
Utilidad de los métodos de química computacional para modelar sistemas complejos.
Para analizar la interacción entre moléculas utilizando programas informáticos, es crucial
seleccionar con precisión los métodos y las bases para la optimización. En este caso, se emplea el
método computacional Hartree-Fock junto con el conjunto de bases 6-311G (d, p), que ha
mostrado resultados más favorables en comparación con el método Hartree-Fock que utiliza el
conjunto de bases más sencillo STO-3G.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3220
Tabla 7
Los parámetros geométricos y eléctricos para la interacción entre nucleótidos y las nitrosaminas
NNA y NNK se muestran a nivel de teoría 6-311G y STO-3G
Métodos o
Basis sets
Nitrosaminas
Nucleótidos
Distancia
Aº
Memento
Dipolar (Debye)
Energia
Kj/mol
6311-G
NNA
AMP
2.05581
5.6581
-
5609190.157
6311-G
NNA
CMP
2.20826
13.8036
-
5421550.755
6311-G
NNA
TMP
1,57772
7,3037
-
5575336.466
6311-G
NNA
GMP
1,93910
10,9680
-
5804709.674
6311-G
NNK
AMP
1,57020
6,8189
-
5507394.011
6311-G
NNK
CMP
2,24966
15,0019
-5320502.21
6311-G
NNK
TMP
2,20826
10,6502
-
5473404.393
6311-G
NNK
GMP
2,22559
12,2558
-5702829.61
STO-3G
NNA
AMP
1,73616
-
-
5113959.121
STO-3G
NNA
CMP
2,45572
-
-
5187767.476
STO-3G
NNA
TMP
1,57765
-
-
5567459.966
STO-3G
NNA
GMP
2,06575
-
-5573055.24
STO-3G
NNK
AMP
1,69314
-
-
5274109.688
STO-3G
NNK
CMP
2,57270
-
-
5085366.263
STO-3G
NNK
TMP
2,61584
-
-
4977393.198
STO-3G
NNK
GMP
2,37199
-
-
5470623.561
Fuente: Viñan, John, 2020
La Tabla 7 muestra las interacciones entre los nucleótidos y las nitrosaminas NNA y NNK
usando distintos conjuntos de bases, como 6-311G y STO-3G. Los resultados destacan una
notable discrepancia en el nivel de teoría 6-311G en cuanto a distancia, momento dipolar y
energía, siendo la energía la que muestra una mayor estabilidad en la interacción. Por ejemplo,
para la Guanina con la nitrosamina NNK en el conjunto de bases 6-311G (d, p), la distancia de
enlace es de 2.22559 Å, la fuerza de atracción es de 12.2558 Debye y la energía es de -5702829.61
kJ/mol. En comparación, el conjunto de bases STO-3G presenta una distancia de enlace de
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3221
2.37199 Å y una energía de -5470623.561 kJ/mol, sin valores para el momento dipolar. Esto
sugiere que la teoría 6-311G (d, p) es más adecuada para moléculas grandes, ya que incluye
funciones gaussianas tipo d adicionales para cada átomo distinto de hidrógeno, junto con
funciones gaussianas tipo p para los hidrógenos que tienen orbitales d y p. Por otro lado, el
conjunto de bases STO-3G, siendo un conjunto mínimo bien conocido, usa solo tres funciones
gaussianas para aproximarse a los orbitales tipo Slater, lo que limita la precisión y la optimización
completa de compuestos grandes. Además, al utilizar el conjunto de bases STO-3G, se detectaron
varios errores que impidieron una optimización adecuada, indicando su inadecuación para
moléculas grandes (Harvey, 2020)
CONCLUSIONES
Se realizó un estudio computacional para examinar las interacciones entre los nucleótidos
del ADN y las nitrosaminas NNA y NNK, con el objetivo de entender la naturaleza química de
estas uniones y su posible efecto en el ADN. Los resultados incluyen datos sobre energías,
parámetros geométricos y eléctricos de los sistemas analizados.
Se identificó la interacción más significativa en todas las optimizaciones entre la
nitrosamina y el nucleótido, obteniendo resultados positivos en términos de energías libres,
mínima energía, momento dipolar y parámetros geométricos para el complejo NNA-CMP. Este
complejo muestra tres posibles interacciones de tipo dipolo-dipolo N-H y O-H entre la base
nitrogenada (citosina) y el grupo cíclico de la nitrosamina NNA. En contraste, las optimizaciones
con la nitrosamina NNK indicaron que la mejor interacción se da en el complejo NNK-AMP, que
presenta tres interacciones N-H y O-H en las bases nitrogenadas y el grupo fosfato del nucleótido,
con una fuerza de atracción electrostática menor. Es relevante mencionar que NNA-AMP y NNK-
TMP presentan una menor posibilidad de interacción, ya que no son espontáneas.
Se llegó a la conclusión de que las bases nitrogenadas, que forman los enlaces de hidrógeno
en la cadena de ADN, también muestran atracción por las moléculas de nitrosamina NNA y NNK.
Esto apunta a que podría existir una malformación que alterase el código genético, lo que
contribuiría potencialmente al desarrollo de diversas enfermedades.
Se investigaron las posibles estructuras de mínima energía para las interacciones entre
nitrosaminas y nucleótidos utilizando el nivel de teoría 6-311G (d, p), obteniendo resultados
prometedores para su análisis. Esto subraya la importancia de elegir un conjunto de bases
suficientemente amplio para ofrecer una descripción precisa de la función de onda de las
moléculas.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3222
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