Цель. Определить время жизни мутагенных производных цитозина, исследуя физико-химические механизмы их внутримолекулярной таутомеризации. Методы. Неэмпирическая квантовая химия, анализ топологии электронной плотности по Бейдэру, физико-химическая кинетика. Результаты. Показано, что у всех исследованных соединениях, кроме DСyt, модификация препятствует спариванию как в мутагенной, так и в канонической таутомерной формах с основанием – партнером по взаимодействию. Этот эффект может ингибировать их мутагенный потенциал. Установлено также, что на изученные молекулы формально распространяется таутомерная гипотеза Уотсона-Крика, поскольку время жизни их мутагенных таутомеров намного превышает характерное время, используемое машинерией биосинтеза ДНК на инкорпорацию одной пары нуклеотидов. Можно ожидать, что в рамках именно этой гипотезы удастся адекватно объяснить механизмы мутагенного действия N4-аминоцитозина, N4-метоксицитозина, N4-гидроксицитозина и N4-дегидроцитозина, так как эти мутагены имеют более энергетически выгодную иминную форму по сравнению с аминной. Выводы. Впервые с применением методов неэмпирической квантовой химии на уровне теории MP2/6-311++G(2df,pd)//B3LYP/6-311++G(d,p) проведен исчерпывающий конформационный анализ ряда классических мутагенов – производных цитозина.

Ключевые слова: точечные мутации ДНК, производные цитозина, внутримолекулярная таутомеризация, энергия активации Гиббса, структурная нежесткость, анализ топологии электронной плотности.