Single strand break in DNA coupled to the O -P bond cleavage. A computational study

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 8, 2011, Pages 1911-1917

  Rak, Janusz ^a   Kobyłecka, Monika ^a   Storoniak, Piotr ^a  

^a UNIVERSITY OF GDA SK   (Poland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALDEHYDES; DNA; IONIZING RADIATION; KETONES; NUCLEOTIDES; ORGANIC COMPOUNDS; SUGARS;

BOND CLEAVAGES; BOND DISSOCIATION; BOND SPLITTING; COMPUTATIONAL STUDIES; CYCLIC KETONES; DNA DAMAGES; DNA SOLUTIONS; EVENT TRIGGER; EXPERIMENTAL CONFIRMATION; HYDROGEN ATOMS; INTRAMOLECULAR TRANSFER; LOW ENERGY ELECTRONS; RADICAL ANIONS; SINGLE-STRAND BREAKS;

NUCLEIC ACIDS;

EID: 79951981827     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp111059q     Document Type: Article

References (53)

1. Boudaïffa, B.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Huels, M. A.; Sanche, L. Science 2000, 287, 1658
2. Panajotovic, R.; Martin, F.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Sanche, L. Radiat. Res. 2006, 165, 452
3. Barrios, R.; Skurski, P.; Simons, J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7991
4. Berdys, J.; Anusiewicz, I.; Skurski, P.; Simons, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6441
5. Li, X.; Sevilla, M. D.; Sanche, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13668
6. Hanel, G.; Gstir, B.; Denifl, S.; Scheier, P.; Probst, M.; Farizon, B.; Farizon, M.; Illenberger, E.; Märk, T. D. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 188104
7. Abdoul-Carime, H.; Gohlke, S.; Illenberger, E. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 168103
8. Abdoul-Carime, H.; Gohlke, S.; Fischbach, E.; Scheike, J.; Illenberger, E. Chem. Phys. Lett. 2004, 387, 267
9. Martin, F.; Burrow, P. D.; Cai, Z.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Sanche, L. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 068101
10. Simons, J. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 772
11. Aflatooni, K.; Gallup, G. A.; Burrow, P. D. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 6205
12. Rak, J.; Mazurkiewicz, K.; Kobyłecka, M.; Storoniak, P.; Harańczyk, M.; Däbkowska, I.; Bachorz, R. A.; Gutowski, M.; Radisic, D.; Stokes, S. T.; Eustis, S. N.; Wang, D.; Li, X.; Ko, Y. J.; Bowen, K. H. Radiation Induced Molecular Phenomena in Nucleic Acids: A Comprehensive Theoretical and Experimental Analysis; Springer-Verlag: Amsterdam, The Netherlands, 2008; pp 620 -627.
13. Berdys, J.; Skurski, P.; Simons, J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5800
14. Berdys, J.; Anusiewicz, I.; Skurski, P.; Simons, J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2999
15. Anusiewicz, I.; Berdys, J.; Sobczyk, M.; Skurski, P.; Simons, J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11381
16. Däbkowska, I.; Rak, J.; Gutowski, M. Eur. Phys. J. D 2005, 35, 429
17. Garrett, B. C.; Dixon, D. A.; Camaioni, D. M.; Chipman, D. M.; Johnson, M. A.; Jonah, C. D.; Kimmel, G. A.; Miller, J. H.; Rescigno, T.; Rossky, P. J.; Xantheas, S. S.; Colson, S. D.; Laufer, A. H.; Ray, D.; Barbara, P. F.; Bowen, K. H.; Bradforth, S. E.; Carmichael, I.; Corrales, R.; Cowin, J. P.; Dupuis, M.; Franz, J. A.; Gutowski, M.; Jordon, K. D.; Kay, B. D.; Mccurdy, C. W.; Meisel, D.; Mukamel, S.; Nilsson, A. R.; Orlando, T. M.; Petrik, N. G.; Pimblott, S. M.; Rustad, J. R.; Schenter, G. K.; Singer, S. J.; Wang, L.; Bartels, D. M.; Becker, K. H.; Coe, J. V.; Eisenthal, K. B.; La Verne, J. A.; Lymar, S. V.; Madey, T. E.; Tokmakoff, A.; Wittig, C.; Zwier, T. S. Chem. Rev. 2005, 105, 355
18. Bao, X.; Wang, J.; Gu, J.; Leszczynski, J. Proc. Natl. Acad. U.S.A. 2006, 103, 5658
19. Gu, J.; Wang, J.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9322
20. Gu, J.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1250
21. Gu, J.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19696
22. Kobyłecka, M.; Gu, J.; Rak, J.; Leszczynski, J. J. Chem. Phys. 2008, 128, 044315
23. Stokes, S. T.; Grubisic, A.; Li, X.; Ko, Y. J.; Bowen, K. H. J. Chem. Phys. 2008, 128, 044314
24. Gu, J.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. Nucleic Acids Res. 2007, 35, 5165
25. Becker, D.; Bryant-Friedrich, A.; Trzasko, C.; Sevilla, M. D. Radiat. Res. 2003, 160, 174
26. Becker, D.; Razskazovskii, Y.; Callaghan, M.; Sevilla, M. D. Radiat. Res. 1996, 146, 361
27. Zheng, Y.; Cloutier, P.; Hunting, D. J.; Sanche, L.; Wagner, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16592
28. Zheng, Y.; Cloutier, P.; Hunting, D. J.; Wagner, J. R.; Sanche, L. J. Chem. Phys. 2006, 124, 064710
29. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098
30. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
31. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785
32. Ditchfield, R.; Hehre, W. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724
33. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257
34. Rienstra-Kiracofe, J. C.; Tschumper, G. S.; Schaefer, H. F., III. Chem. Rev. 2002, 102, 231
35. Gutowski, M.; Däbkowska, I.; Rak, J.; Xu, S.; Nilles, J. M.; Radisic, D.; Bowen, K. H., Jr Eur. Phys. J. D 2002, 20, 431
36. Däbkowska, I.; Rak, J.; Gutowski, M.; Nilles, J. M.; Stokes, S. T.; Bowen, K. H., Jr. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6064
37. Däbkowska, I.; Rak, J.; Gutowski, M.; Nilles, J. M.; Stokes, S. T.; Radisic, D.; Bowen, K. H., Jr Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4351
38. Harańczyk, M.; Bachorz, R.; Rak, J.; Gutowski, M.; Radisic, D.; Stokes, S. T.; Nilles, J. M.; Bowen, K. H., Jr J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7889
39. Harańczyk, M.; Rak, J.; Gutowski, M.; Radisic, D.; Stokes, S. T.; Nilles, J. M.; Bowen, K. H., Jr. Isr. J. Chem. 2004, 44, 157
40. Harańczyk, M.; Rak, J.; Gutowski, M.; Radisic, D.; Stokes, S. T.; Bowen, K. H., Jr. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13383
41. Harańczyk, M.; Däbkowska, I.; Rak, J.; Gutowski, M.; Nilles, J. M.; Stokes, S. T.; Radisic, D.; Bowen, K. H., Jr. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6919
42. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1989, 90, 2154
43. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5523
44. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
45. GaussView 5; Frisch, A.; Hratchian, H. P.; Dennington, R. D., II; Todd, A.; Keith, T. A.; Millam, J. Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
46. Pogozelski, W. K.; Tullius, T. D. Chem. Rev. 1998, 98, 1089
47. Li, X.; Cai, Z.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 1596
48. Radisic, D.; Bowen, K. H.; Däbkowska, I.; Storoniak, P.; Rak, J.; Gutowski, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6443
49. Storoniak, P.; Mazurkiewicz, K.; Haranczyk, M.; Gutowski, M.; Rak, J.; Eustis, S. N.; Ko, Y. J.; Wang, H.; Bowen, K. H. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 11353
50. Kobyłecka, M.; Leszczynski, J.; Rak, J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15683
51. Hoffman, M. M.; Khrapov, M. A.; Cox, J. C.; Yao, J.; Tong, L.; Ellington, A. D. AANT: The Amino Acid-Nucleotide Interaction Database Nucleic Acids Res. 2004, 32, D174
52. Falcone, J. M.; Becker, D.; Sevilla, M. D.; Swarts, S. G. Radiat. Phys. Chem. 2005, 72, 257
53. Pan, X.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Sanche, L. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 208102