Напівемпіричними квантовохімічними методами AMI та MNDO/Н в режимі оптимізації всіх структурних параметрів з нормою градієнта < 0.01 досліджено інтерконверсію канонічних нуклеотидних основ – аденіну, гуаніну і цитозину, а саме: площинну інверсію та анізотропне внутрішнє обертання аміногрупи навколо екзоциклічного зв'язку C-N, а також структурні збурення при протонуванні основ. Проаналізовано характер взаємоузгодженої релаксаційної поведінки істотних структурних параметрів, що описують конфігурацію валентних зв'язків амінного атома азоту та сусіднього з ним подвійого зв'язку C-N. Встановлено, що основним електронним чинником, котрий детермінує структурно-динамічні властивості екзоциклічної аміногрупи канонічних нуклеотидних основ, як врешті-решт і самих основ, є рπ-спряження ВЕП амінного атома азоту з π-електронною системою кільця. Поряд з ним помітну роль відіграють інші внутрішньомолекулярні взаємодії – внутрішньомолекулярні Н-зв'язки, насамперед NH...N, стеричний фактор, а також електростатичне відштовхування ВЕП сусідніх (екзоциклічного і ендоциклічного) атомів азоту. Вони спричиняють як нееквівалентність амінних зв'язків та анізотропію обертання аміногрупи навколо екзоциклічного зв'язку C-N, так і асиметричну орієнтацію аміногрупи відносно кільця, яка проявляється, зокрема, у нерівності валентних кутів H'NC і Н' 'NC та абсолютної величини двогранних кутів H'NC-N і Н'' -NC-N+180°.