腺嘌呤的氨基修饰增强DNA导电性的理论研究 |
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作者姓名: | 程颖颖 刘海英 田宜耕 刘仲奇 李清新 |
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作者单位: | 济南大学物理科学与技术学院,济南,250022;济南大学物理科学与技术学院,济南,250022;济南大学物理科学与技术学院,济南,250022;济南大学物理科学与技术学院,济南,250022;济南大学物理科学与技术学院,济南,250022 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号: 21673101)资助 |
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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.
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关 键 词: | DNA修饰 双氨基嘌呤 电荷输运 DNA导电性 空穴迁移 |
收稿时间: | 2018-10-08 |
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