曹国进 郑卫军

(1清华大学化学系，有机光电子与分子工程教育部重点实验室，北京100084;

2中国科学院化学研究所，分子反应动力学国家重点实验室，北京分子科学国家实验室，北京100190)

1 引言

核酸碱基是DNA及RNA分子的重要组成部分，它们在基因遗传信息的传递方面起着主导作用.1核酸碱基在DNA及RNA分子中主要以标准异构体形式存在，但是当它们与金属离子结合或成为激发态时，核酸碱基的标准异构体的分子内会发生质子转移，从而导致核酸碱基的异构化.2这些异构化后的核酸碱基稀有异构体通常能够导致碱基对的错配对，进而形成不规则的DNA分子结构，最终很可能导致DNA或RNA分子双螺旋发生自发突变.3例如稀有亚胺型异构体在金属阳离子存在的条件下变得更加稳定，这些异构体会进一步诱导有机体的突变.4，5因此，对核酸碱基的互变异构体进行系统的研究，有助于人们深入认识DNA和RNA分子的结构和性质.国际上有很多研究小组已经通过实验和理论对核酸碱基互变异构体的结构、相对能量及其性质进行了研究.因为在DNA或RNA分子中，核酸碱基的互变异构体会受到各种环境的干扰，所以，现在很多研究小组采用独立于DNA或RNA的分子骨架来研究核酸碱基的互变异构体.在实验方面，人们利用X射线晶体衍射实验技术测定了核酸碱基标准异构体的结构，并且还通过光谱技术包括紫外光谱、红外和拉曼光谱以及微波光谱等与理论计算相结合……