项目名称： DNA新四大碱基光化学特性的理论研究

项目编号： No.21403064

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 艾玥洁

作者单位： 华北电力大学

项目金额： 25万元

中文摘要： DNA新四大碱基——5-甲基胞嘧啶及最新发现的5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC)，5-甲酰基胞嘧啶(5-fC)和5-羧基胞嘧啶(5-caC)是表观遗传学中重要的表观遗传修饰分子。它们在基因表达调控、基因组印记、细胞功能调控、癌症等疾病的发生发展中起着关键作用。由于目前实验检测分析技术的缺乏，对新四大碱基，尤其是5-hmC等氧化产物的实验和理论研究尚处于起步阶段。其中，由于涉及到分子激发态，新四大碱基的光化学特性成为实验观测难点之一，这需要借助理论计算手段从分子、电子水平上对可能的光化学稳定性，光损伤产物及修复路径进行系统的理论模拟。本项目以DNA新四大碱基为代表，利用量子化学计算方法，探索四大新碱基光化学稳定性机理，对光化学反应通道以及可能的修复反应机理给予理论的模拟和解释。从而预测它们在表观遗传修饰中可能的作用和功能，也为深层次的理解DNA光化学稳定性和DNA修复机制提供依据。

中文关键词： 光化学；激发态；交叉点；计算化学；

英文摘要： The important epigenetic marker 5-methylcytosine(5-mC) and its newly discovered further oxidation products 5-Hydroxymethylcytosine(5-hmC), 5-formylcytosine (5-fC) and 5-carboxylcytosine (5-caC) are now considered as the new four bases of DNA, that have be

英文关键词： photochemistry；excited states；conical intersections；computational chemistry；