腺嘌呤的氨基修饰增强DNA导电性的理论研究

论文摘要

利用密度泛函理论并结合非平衡态格林函数方法,研究了腺嘌呤A的碳2位氨基修饰对DNA导电性的影响.结果表明,形成的双氨基嘌呤D可以与胸腺嘧啶T通过3个氢键进行配对,由于氨基修饰形成了新的氢键,使配对碱基D和T之间的结合比AT更紧密.修饰后体系的能隙和电离能大大降低,紫外吸收光谱在一定程度上会发生红移,并增加了一些电荷转移跃迁.计算的沿氢键方向的横向电荷输运和沿DNA链方向的纵向电荷输运性质,证明了氨基的取代修饰可以很好地提高DNA的电荷输运性质.揭示了DNA导电性增强是由于修饰调整了碱基对DT的最高占据轨道(HOMO)能级,使之较天然碱基对AT更靠近GC的HOMO,从而降低了空穴在DNA中迁移的势垒.

论文目录

• 1 计算方法
•   1.1 构型与分子性质
•   1.2 电荷输运性质
• 2 结果与讨论
•   2.1 几何性质
•   2.2 电子性质
•     2.2.1 轨道和能级
•     2.2.2 电离势、变形能和结合能
•     2.2.3 三层堆叠碱基对的电子性质
•     2.2.4 紫外吸收光谱
•   2.3 电荷输运性质
•     2.3.1 横向电荷输运
•     2.3.2 纵向电荷输运
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 程颖颖,刘海英,田宜耕,刘仲奇,李清新

关键词: 修饰,双氨基嘌呤,电荷输运,导电性,空穴迁移

来源: 高等学校化学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 生物学

单位: 济南大学物理科学与技术学院

基金: 国家自然科学基金(批准号:21673101)资助~~

分类号: Q523

页码: 279-287

总页数: 9

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