OARS - Open Access Rewards System
DOI : 10.2240/azojono0118

Τρέχουσα Χαρακτηριστικά Τάση της εγγενούς Γουανίνη Rich λ-DNA ακολουθίες

Ram Ajore, Inderpreet Kaur, RCSobti και Lalit Μ. Bharadwaj

Copyright AZoM.com Pty ΕΠΕ

Αυτό είναι ένα AZO Open Access Ανταμοιβές Συστήματος (αζω-κουπιά) Το άρθρο διανέμεται υπό τους όρους του αζω-κουπιά http://www.azonano.com/oars.asp το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση υπό την προϋπόθεση ότι πρωτότυπο έργο είναι σωστά σε πράξεις, αλλά περιορίζεται για μη εμπορική διανομή και την αναπαραγωγή.

Υποβλήθηκε: 17 η Αυγ. 2007

Δημοσιεύτηκε: 7 Νοεμβρίου 2007

Θέματα που καλύπτονται

Αφηρημένο

Φόντο

Υλικό και Μέθοδοι

Αποτελέσματα

Ηλεκτρονική σύζευξη

Συζήτηση

Συμπέρασμα

Ευχαριστίες

Αναφορές

Στοιχεία Επικοινωνίας

Αφηρημένο

Στην παρούσα χειρόγραφο, έχουν ρεύμα τάσης (IV) μετρήσεις της διπλής έλικας γουανίνη πλούσια ακολουθίες της λ-DNA έχουν αναφερθεί. Αυτές οι ακολουθίες δείχνουν μήκος εξαρτάται από την αγωγιμότητα. Αγωγιμότητα (σ0) DNA του μήκους, L = 0,6494 x 10 -4   (1910 bp), 1 x 10 -4   (2947 bp) και 1,3498 x 10 -4 cm (3970 bp) βρέθηκε να είναι   2,4 x 10 5, 7.7 x 10 2 Ω -1 εκατοστά -1 και μονωτής συμπεριφορά, αντίστοιχα. IV χαρακτηρισμό ακινητοποιημένο DNA έγινε σε χρυσό μικρο-ηλεκτρόδια κατασκευάζονται από φωτοαποδόμησης χρησιμοποιώντας Οπτική λαβίδα της εξουσίας 0,66 mW. Φορτίστε αξιολόγηση απόσταση μεταφοράς των εγγενών γουανίνη πλούσια ακολουθίες δείχνουν αύξηση της συχνότητας των παρεμβαινόντων βάσεων μεταξύ διεξαγωγή μονάδες με αύξηση του μήκους. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης μπορεί να είναι χρήσιμη για την εξακρίβωση της συμπεριφοράς των νανοσύρματα με ποικίλες απόσταση μεταφοράς χρέωση

Φόντο

Βιολογικά και φυσικά μελέτες για τη δομή του DNA έχουν δείξει μεγάλο ενδιαφέρον στη ηλεκτρονικές ιδιότητες του DNA (1). Σχηματισμός των βλαβών του DNA, ως αποτέλεσμα της επίδραση ακτινοβολίας ιονισμού και πιθανές μελέτες των αζωτούχων βάσεων του DNA έχει εντοπίσει ερευνητών προς DNA Electronics (2).   Εκτός από την κατοχή απαιτούμενη π-ηλεκτρονίων πλούσια βάσεις για την αγωγιμότητα, το DNA έχει επίσης νανο-κλίμακα διαστάσεις για τη νανοηλεκτρονική (3, 4).   Αυτές οι ιδιότητες κάνουν DNA ένα πολλά υποσχόμενο υλικό για τη μοριακή ηλεκτρονική.   Οι ηλεκτρικές ιδιότητες του DNA που μελετάται με στόχο την παραγωγή νανοκλίμακα συσκευές όπως η μοριακή σύρμα (5, 6).

Νωρίτερα χαρακτηρισμός IV ήταν πρόβλημα σύμφωνα με φωτοευαίσθητη μελέτες μεταφορά φορτίου (7), ενώ πρόσφατες μελέτες έχουν επικεντρωθεί σε άμεσες ηλεκτρικών μετρήσεων.   Η ηλεκτρική αγωγιμότητα μετρήσεις έχουν αποφέρει ασαφή τόσο πειραματικά και θεωρητικά αποτελέσματα, προφέροντας DNA διαθέτει ένα ευρύ φάσμα συμπεριφορών.   Ερευνητές μελέτησαν τα χαρακτηριστικά IV του πλήρους γονιδιώματος του λ-βακτηριοφάγων και συνθετικών χημικών oligos έως και 30 bp (8, 9). IV χαρακτηρισμός των φυσικών DNA συγκεντρώνει χαμηλές και υψηλές γουανίνη πλούσιες περιοχές που χωρίζονται από παρέμβαση ακολουθίες. Ακολουθίες με πλούσιο περιεχόμενο γουανίνης έχει μεγάλες δυνατότητες για μελλοντική nanowire, γουανίνη, όπως είναι το κατώτατο δυναμικό οξείδωσης μεταξύ των τεσσάρων βάσεων που συνιστούν αλληλουχία του DNA (10). Δεν υπάρχουν άλλα βιβλιογραφία έχει αναφερθεί για IV χαρακτηριστικά της γουανίνης πλούσια εγγενή ακολουθίες λ-βακτηριοφάγου.

Αυτή η έκθεση της μελέτης για τις άμεσες μετρήσεις IV της διπλής έλικας του εγγενούς γουανίνη πλούσια λ-DNA ακολουθίες. Τρεις γουανίνη πλούσιες περιοχές επιλέχθηκαν για τη μελέτη αυτή έτσι ώστε η ηλεκτρική συμπεριφορά του DNA nanowire δεν πρέπει να επηρεάζονται, ως αποτέλεσμα της χαμηλής περιεκτικότητας σε γουανίνη. Αυτές οι ενδογενείς αλληλουχίες των διαφόρων μεγεθών συντέθηκαν από την αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης (PCR), χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες thiolated εκκινητές.

Υλικό και Μέθοδοι

Ειδικοί Thiolated (5 'άκρα) αστάρια Pr1 (1F-ATGCTTGAACCCGCCTATGC, 1R-TCACTTCATGCTTCGGCTTGAC), PR2 (2F-TGGGATATTACGTCAGCGAGGAC, 2R-CACTTCATGCTTCGGCTTGAC) και PR3 (3F-TGACTGCTGCTGCATTGACG, 3R-GCCATGATTACGCCAGTTGTAC) είχαν αποφασιστεί δρομέας Gene 3.05 πρόγραμμα με τετμημένη GC % έναντι λ-DNA ακολουθία (48.502 bp). Αστάρια συντέθηκαν και η προμήθειά τους από το Bio Βασικά Inc, Καναδάς . Τυποποίηση των προϋποθέσεων ενίσχυσης για το συγκεκριμένο εκκινητές (PR1, PR2 & PR3) είχαν γίνει και σε MJ Research Gradient κυκλοποιητή (PTC-200). Διαφορετικές δέσμες συνθήκες έχουν χρησιμοποιηθεί, έτσι ώστε κατ 'ανώτατο όριο ενίσχυσης μπορεί να επιτευχθεί. Βέλτιστη όρους που έχει επιτύχει ενίσχυση ήταν 560C, 560C και 550C και 1,5 mg mm - + ιόντων συγκεντρώνεται. λ-DNA χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο για να ενισχύσει το θραύσμα του 1910 bp (0,6494 x 10 -4 cm), 2.947 bp (1 x 10 -4 cm) και 3970 bp (1,3498 x 10 -4 cm). PCR σύνθεση γουανίνη πλούσια ακολουθίες (SQ1 = 1910   bp? SQ2 = 2947 bp? SQ3 = 3970 bp) είχαν καθαριστεί χρησιμοποιώντας Nucleotrap κιτ καθαρισμού PCR. Μια διαδικασία για την κατασκευή ηλεκτροδίων χρυσού με διάστημα 0.6, 1.0 και 1.3 μm είχαν περιγραφεί αλλού (11). Εν συντομία, μικροηλεκτροδίων ήταν κατασκευασμένο σε χρυσό με επικάλυψη (30 nm) γκοφρέτα ποτήρι με χρήση οπτικών Cum microlaser λαβίδα Dissection Combi συστήματος. Χρυσό έγινε ριζική με την εφαρμογή UV-λέιζερ (λ-337 nm), της 4ης διάρκεια παλμού ns με την ενέργεια των 20 μς και μέση ισχύ 0,66 mW. Ηλεκτρόδια είχαν καθαριστεί με πιράνχα λύση [H 2 SO 4: H 2 O 2:   3:1 (v / v)], όπως αναφέρθηκε νωρίτερα (12).

Μια σταγόνα (0,2 μl) τα παρασκευασμένα δείγματα DNA (SQ1, SQ2 & SQ3) ήταν πιπέτα από πάνω διαχωριστεί φυσικά ηλεκτρόδια για την ακινητοποίηση τους, ώστε να διαπιστωθεί μεταξύ στοιχείο καλωδίωση. Ήταν επωάζονται για μια περίοδο 16 ώρες και στη συνέχεια να πλένονται καλά με απιονισμένο απεσταγμένο νερό. Τελικά, ήταν αζώτου αποξηραμένα και IV που χαρακτηρίζονται σε σταθμό καθετήρα επιφάνεια εργασίας από signatone συνημμένο με την Hewlett-Packard HP4155A, Semiconductor Αναλυτής παράμετρος έχει εσωτερική αντίσταση της ≥ 1013 W και την τρέχουσα ανάλυση 10 FA. λ-DNA ήταν ακινητοποιημένα, όπως αναφέρθηκε νωρίτερα (12). Όλες οι χημικές ουσίες και τα ένζυμα της μοριακής βιολογίας βαθμού είχαν αγοραστεί από το γονίδιο Q. BIO? BIO BASIC INC, Καναδάς ? USBIOLOGICAL , ΗΠΑ ? Sigma Aldrich , ΗΠΑ και PIERCE , ΗΠΑ . Όλες οι λύσεις που ετοιμάστηκαν σε απιονισμένο (18 MΩ) αποσταγμένο υπέρ καθαρό νερό (ΕΛΓΑ Purelab ultra σύστημα). Τα δείγματα προετοιμάστηκαν σε απιονισμένο νερό για να αποκλείσει το ρόλο του μετρητή ισχύος ιόντων στην αγωγιμότητα του DNA. Μαγνήσιο και άλλα βιολογικά ανόργανα ιόντα δεν προστέθηκαν ως έχουν ξεκολλήσει βάσεις του DNA και του RNA (13).

Αποτελέσματα

IV Μετρήσεις: PCR σύνθεση γουανίνη πλούσια (SQ1, SQ2 και SQ3) και λ-DNA ακολουθίες ήταν ακινητοποιημένο μεταξύ των πολύ μικρών ηλεκτροδίων. Το ποσό του DNA μεταξύ των ηλεκτροδίων ήταν εκτιμάται ότι θα είναι περίπου 1-4 x 10 -1 ng για SQ1, SQ2 και SQ3 και ~ 4.0 x 10 -2 ng για λ-DNA. Ισότροπα ηλεκτρική χαρακτηριστικό παρατηρήθηκε σε κάθε περίπτωση. Ως εκ τούτου, η δομή του DNA θεωρείται ότι είναι σε άμορφη κατάσταση, δηλαδή με τυχαία κατανομή (14). Για να εξασφαλιστεί ότι η παρατηρούμενη αγωγιμότητα οφειλόταν στο DNA και όχι λόγω κάποιας μόλυνσης, ελεγχόμενα πειράματα έγιναν. Ηλεκτρόδια με ακινητοποιημένο DNA επωάστηκαν για 30 λεπτά σε ένα διάλυμα που περιέχει DNase-I. Αυτό το ένζυμο περικοπές ειδικά διπλής έλικας του DNA. IV χαρακτηρισμό DNase αντιμετωπίζονται ηλεκτρόδιο δεν παρουσιάζει κανένα ρεύμα. Αυτό εξασφαλίζει την παρουσία του DNA μεταξύ των ηλεκτροδίων. Σε ένα άλλο πείραμα ελέγχου, ηλεκτρόδια έλαβαν θεραπεία microlaser αντί DNase, και πάλι το αποτέλεσμα ήταν ίδιο. Το είδος των χαρακτηριστικών που λαμβάνονται αποκλείσει το ρόλο των αντιμετωπισθούν οι επιπτώσεις ιόντα. Δεν αναμένεται να οδηγήσει σε απότομη πτώση της αγωγιμότητας, αν υπάρχει μια αντίθετη επίδραση ιόντα (Εικ. 1D). Η πιο αποδεκτή παράγοντας μπορεί να συμβάλει στην αγωγιμότητα κατά μήκος της διπλής έλικας του DNA οφείλεται στο κινητό μετρητή ιόντων του νερού thin film. Ενώ το κινητό μετρητή ιόντα μπορούν να συμβάλλουν στην αγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου, το άζωτο ξήρανση των δειγμάτων πριν από τη διεξαγωγή των μετρήσεων αγωγιμότητας και η απότομη πτώση του αγωγιμότητας με την αύξηση της κανόνες μήκος έξω για σημαντικό ρόλο της.

Σχήμα 1. Χαρακτηριστικά IV της εγγενούς ακολουθίες λ-DNA. A-λ-DNA, B-SQ1, C-SQ2 και D-SQ3.

Σχήμα 1 συγκρίνει τα χαρακτηριστικά IV του λ-DNA, SQ1, SQ2 και SQ3 στο -1 έως 1 V. Τρέχουσα ήταν μετράται σε κανονική και αντίστροφη πολικότητα (Δ / Α), ισοτροπικό χαρακτηριστικά που παρατηρήθηκαν. Σαρώνει Τάση έγιναν τόσο αρνητική σε θετική κατεύθυνση και τη λεπτή δομή καθώς και το συνολικό σχήμα των στοιχείων αντικατοπτρίζεται γύρω από το μηδέν προκατάληψη για έως και σε σύγκριση με τις σαρώνει. Μέσος όρος των τριών μετρήσεων για κάθε περίπτωση φαίνεται στο Σχήμα 1 και η αξιολόγηση έχει αναφερθεί στον πίνακα 1 για SQ1, SQ2 και SQ3.

Πίνακας 1. Συνθήκες μέτρησης IV και τα αποτελέσματα για SQ1, SQ2 και SQ3.

Ακολουθίες

Δοκιμή τάσης (V)

Απόσταση Gap

Πόλωση

Ενέργεια κενού

Μέσος όρος
Max. (I)

Μέσος όρος
Max. (Imp.)

SQ1
(1910 bp)

-1 - 1

0,6 μm

N / R

~ 0,16 eV

6.20 x 10 -5 Α

1,61 x 10 4 Ω

SQ2
(2947 bp)

-1 - 1

1,0 μm

N / R

~ 0,22 eV

3,23 x 10 -8   Ένα

3.09x 10 7 Ω

SQ3
(3970 bp)

-1 - 1

1,3 μm

N / R

~ 0,02 eV

1.37 x 10 -10 Α

7,29 x 10 9 Ω

Πολύ χαμηλό ρεύμα της τάξης των pA παρατηρήθηκε για λ-DNA (Εικόνα 1Α). SQ1 και SQ2 είναι κατηγορηματικά μη γραμμικά, με ένα χάσμα ζωνών μέχρι ~ 0,16 και ~ 0,22 eV, πέρα από το οποίο αρκετά μεγάλη ροή ρεύματος εμφανίζεται (Εικ. 1Β & C). Η τρέχουσα σειρά των 10 μΑ και 10 nA παρατηρήθηκε για SQ1 και SQ2, αντίστοιχα. SQ3 δείχνει σχεδόν παρόμοια συμπεριφορά, όπως στην περίπτωση του λ-DNA με ένα χάσμα ζωνών των 0,02 eV και ρεύματος σε 10 κατ 'έτος σειρά (Εικ. 1D).

Ηλεκτρονική σύζευξη

Ηλεκτρονική ενέργεια σύνδεσης είναι ένα σημαντικό συστατικό για όλα τα μοντέλα που περιγράφουν την αγωγιμότητα του DNA. Επί του παρόντος, υπολογίστηκε με ενιαίο σημείο υπολογισμούς του ουδέτερου G: C (A: T) NG: C στο B3LYP/6-31G (d, p) γεωμετρίας με χρήση ημι εμπειρική ενδιάμεσα παραμέληση της επικάλυψης διαφορικό (INDO) Hamiltonian. Η απόσταση (r) μεταξύ των ζευγών βάσεων, δηλαδή απόσταση μεταξύ του διπλασίου μελή αρωματικά μερίδες στην τρίτη διάσταση παρέμεινε σταθερή, όπως στην περίπτωση του B-DNA είναι 3.38 Å. Τελικά, ηλεκτρονικό ενέργειες σύνδεσης για μεταφορά τρύπα ελήφθησαν από τις ενέργειες του Homo, και HOMO-1 από τη στοίβα των ζευγών βάσεων, το οποίο λαμβάνεται με την ινδο Hamiltonian στο DFT/B3LYP βελτιστοποιημένη γεωμετρία (15, 16). Γεωμετρίες των βάσεων και των ζευγών βάσεων στο B-DNA, είχαν δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας τα πρότυπα για τα νουκλεϊνικά οξέα από το πεδίο δυνάμεων AMBER όπως εφαρμόζεται σε HYPERCHEM. Η ζάχαρη-φωσφορικού ραχοκοκαλιά αφαιρέθηκε και το υδρογόνο προστέθηκε σε τυποποιημένα μήκη ομολόγων. Βάση απόσταση ζεύγους και η γωνία μεταξύ των επιπέδων των δύο ζεύγη βάσεων κρατήθηκε 3,38 Å και 36 0, αντίστοιχα.

Συζήτηση

Πολύ χαμηλό ρεύμα σε σειρά pA παρατηρήθηκε για λ-DNA. Αυτό μπορεί να αποδοθεί στη χαμηλή τάση κατωφλίου, όπως η σημαντική αξία της τρέχουσας πραγματοποιήθηκαν για SQ1 και SQ2 στο -1 έως 1 V. Τρέχουσα της τάξης των 10 μΑ και 10 nA φάνηκε από SQ1 και SQ2, αντίστοιχα. Στην πρώτη κιόλας στιγμή, η παρατήρηση αυτή μπορεί να οφείλεται σε γουανίνη πλούτο των ακολουθιών ως ακολουθίες που επιλέχθηκαν ήταν της γουανίνης πλούσιες περιοχές. Από την άλλη πλευρά SQ3 έχει δείξει πολύ ανόμοια φάσμα των τρεχουσών ie10 pA. Η τρέχουσα σειρά είναι πολύ κοντά στην τρέχουσα σειρά που παρατηρήθηκε για λ-DNA (Fig.1D). Ακόμα κι αν, χάσματος ήταν λιγότερο για SQ3 σε σύγκριση με SQ1 και SQ2 (Πίνακας 1), αρκετά μεγάλο ρεύμα δεν παρατηρήθηκε. Γουανίνη Ποσοστό σε τρεις εγγενή αλληλουχίες του DNA-λ είναι ~ 58% και σε λ-DNA είναι περίπου 49%. GC ποσοστό αυτό υπολογίζεται σε σχέση με το μήκος προοπτική των αλληλουχιών του DNA που χρησιμοποιούνται. Νωρίτερα, είχε προταθεί (17) ότι η εισαγωγή ενός GC βήμα στην κατά τα άλλα Α: T γέφυρα στην πραγματικότητα, μειώνει την αποτελεσματικότητα των μεταφορών χρέωση, η οποία παρέχει σαφείς αποδείξεις ότι η αυστηρή γουανίνη hopping δεν μπορεί να περιγράψει μεγάλου βεληνεκούς DNA με τη μεσολάβηση των μεταφορών χρέωση. Έτσι, είναι το μήκος ακολουθία και η επέμβαση βάσεων μεταξύ διεξαγωγή μονάδων εξακρίβωση αγωγιμότητα παρά γουανίνη. Ωστόσο, η επιτακτική ανάγκη ρόλος της γουανίνης βάσεων δεν μπορεί να παραλειφθεί.   Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι η τρέχουσα σειρά έχει μειωθεί κατά ένα συντελεστή 10 3 διαδοχικά με αύξηση του μήκους ακολουθία. Αγωγιμότητα (σ0) που αξιολογήθηκαν για SQ1 και SQ2 με χάσματος της Δ = 0.16 και Δ = 0.22 eV βρέθηκε να είναι 2.4x10 5   και 7.7x10 2 Ω -1 εκατοστά -1, αντίστοιχα. Για την εξακρίβωση των συγκριτικών αγωγιμότητα στο ίδιο χάσμα μεταξύ SQ1 και SQ2, αγωγιμότητα υπολογίστηκε στο Δ = 0.16 eV για SQ2. Η τιμή αυτή υπολογίστηκε να σ0 = 2.3x10 2 Ω -1 εκατοστά -1. Δεν έδειξε κάποια σημαντική διαφορά από την αγωγιμότητα υπολογίζεται σε χάσματος της Δ = 0.22 eV. Η μέγιστη αντίσταση [max (Imp)] που προσφέρονται από τα τμήματα του DNA SQ1, SQ2 και SQ3 ήταν ένας παράγοντας του X10 4, 7 και x10 x10 9, αντίστοιχα. Αγωγιμότητα δεν εκτιμήθηκε για SQ3 όπως έχει δείξει μονωτικά συμπεριφορά και υψηλή αντοχή των 10 9 Ω.

Προκειμένου να διαπιστωθεί η συχνότητα της απόστασης μεταφορά φορτίου σε SQ1, SQ2 και SQ3 ακολουθίες, την ανάλυσή τους έγινε. Παρατηρήθηκε ότι διεξάγει μονάδες (GC: CG) είναι παρενέβη   από (A: T ή T: Α) n   βάσεις [G: C (A: T) NG: C]. Επιπλέον, διαπιστώθηκε επίσης ότι «ν» μεταβάλλεται από 1 έως 10 με διαφορετική συχνότητα σε SQ1, SQ2 και SQ3. Συχνότητα n <6 βρέθηκε να είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με τη συχνότητα των n> 6. Ενίσχυση στην τάση της «Α» ή «Τ» ανάμεσα διεξαγωγή «G» μονάδες αυξήθηκε διαδοχικά με την αύξηση του μήκους. Για να εξακριβωθεί ο ρόλος της παρέμβασης βάσεων στην αγωγιμότητα του DNA, ηλεκτρονικές πηγές ενέργειας σύζευξη υπολογίστηκαν για διαφορετική συχνότητα της παρέμβασης βάσεων μεταξύ διεξαγωγή μονάδες (Πίνακας 3).   Δείχνει ότι η ηλεκτρονική σύζευξη ενέργειας αυξάνεται με την αύξηση του αριθμού των Α: Τ ζεύγη μεταξύ διεξαγωγή μονάδες. Ηλεκτρονική σύνδεση μειώνεται απότομα μέχρι n = 3 και    περαιτέρω αύξηση της απότομης πτώσης 'n' δεν έχει παρατηρηθεί.   Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ασθενούς σύζευξης για δύο παρακείμενων μονάδων διεξαγωγή προκαλώντας μείωση της αγωγιμότητας.   Η μελέτη και συζήτηση σχετικά με την επιβάρυνση των μεταφορέων και την επίδραση της nucleobase ηλεκτρονική σύζευξη μπορεί να είναι ανεπαρκής για να εξαχθούν σαφή συμπεράσματα σχετικά με την απόσταση μεταφορά φορτίου, αλλά εξυπηρετεί το σκοπό για τον οποίο παρεμβαίνει βάσεων μεταξύ διεξαγωγή μονάδων προκαλεί σημαντική αλλαγή στην ηλεκτρονική της ενέργειας σύνδεσης η οποία είναι ένα απαραίτητο συστατικό για μεταφορά φορτίου.

Πίνακας 2. Ενέργειες σύζευξης υπολογίζεται για τη διεξαγωγή μονάδες (Ζ) με ενδιάμεσα βάσεις (A).

Ακολουθία (n)
[G: C (A: T) NG: C]

HOMO-1 (eV)

HOMO (eV)

H-(H-1) (eV)

GAG

-8.539

-8.488

0.051

G (A) 2 G

-8.564

-8.465

0.099

G (A) 3 G

-8.572

-8.455

0.117

G (A) 4 G

-8.575

-8.450

0.125

G (A) 5 G

-8.576

-8.448

0.128

G (A) 6 Ζ

-8.576

-8.447

0.128

G (A) 7 G

-8.576

-8.444

0.132

G (A) 8 G

-8.576

-8.443

0.133

G (A) 9 G

-8.576

-8.442

0.134

G (A) 10 g

-4.938

-4.804

0.134

Είναι, επίσης, ανέφεραν ότι η αύξηση του αριθμού των (Α: T) n (n> 4) δεν μπλοκάρει τη χρέωση για κίνηση, μάλλον A: T ενεργεί ως μεταφορέας επιβάρυνση (18). Ο πίνακας 3 δείχνει, επίσης, με την αύξηση του 'n' 1 - 3 ηλεκτρονική σύζευξη ενέργειας αυξάνεται απότομα και μετά από n = 4, όπως η τάση μειώνεται. Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να επιβεβαιώνεται και από τις μελέτες του Saito et al. (1998) ο οποίος υπολογίζεται ενέργειας ιονισμού για G: C είναι 7.34 eV, για TAGAT είναι 6.73 eV, για TTGTT είναι 6.96 eV (19). Αυτό δείχνει ξεκάθαρα ότι δίπλα βάσεις προωθούν τη σταθεροποίηση, ως εκ τούτου μείωση της IP για TAGAT και TTGTT.   Αυτό αντιπροσωπεύει κατά μέσο όρο να παρέμβει αλληλουχίες που απαιτούνται για μεγάλη αγωγιμότητα απόσταση. Ωστόσο, δεν είναι απαραίτητο ότι κάθε τυχόν διαφορές ακολουθία θα έχει ως αποτέλεσμα ίδιο μοτίβο της αγωγιμότητας.

Συμπέρασμα

Στην προκειμένη περίπτωση, η αγωγιμότητα του εγγενούς γουανίνη πλούσια ακολουθίες της λ-DNA βρέθηκε να είναι το μήκος εξαρτάται. Είναι προκύπτει από την αξιολόγηση ακολουθίες και ηλεκτρονικών υπολογισμό σύζευξη ενέργειας μεταξύ των δύο μονάδων που διεξάγει η αγωγιμότητα των μελετηθεί ακολουθίες τροποποιήθηκε από τη συχνότητα της παρέμβασης βάσεις.   Αριθμό των παρεμβαινόντων βάσεις ανάμεσα σε δύο διεξαγωγή μονάδας δεν είναι σταθερή ή σταθερό. Η μεταβλητότητα της παρέμβασης βάσεις βρέθηκε να αυξάνεται με την αύξηση του μήκους ακολουθίας του DNA. Αγωγιμότητα του DNA δεν είναι εντελώς διέπεται από γουανίνη βάσεις, αλλά και συμπληρώνεται από βάσεις «AT». Μέσου όρου της παρέμβασης ακολουθίες είναι απαραίτητη για τις μεγάλες μεταφορά φορτίου απόσταση. Τα αποτελέσματα αυτά μπορεί να παρέχει γνώσεις σχετικά με την ηλεκτρική συμπεριφορά των γουανίνη πλούσια ακολουθίες με ποικίλες παρεμβαίνουν βάσεις. Μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη για την τροποποίηση της αγωγιμότητας του DNA nanowire.

Ευχαριστίες

Το ερευνητικό έργο χρηματοδοτήθηκε από το Τμήμα της Βιοτεχνολογίας (DBT) και το Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας (DST). Οι συγγραφείς είναι ευγνώμονες για την Δρ Prakash από GETECH Hyderabad, Ινδία για την κατασκευή σειρά μικροηλεκτρόδιο. Είμαστε επίσης ευγνώμονες στον κ. AK Shukla και ο Δρ Amit Sharma για την πολύτιμη καθοδήγηση και τις προτάσεις τους. Ένας από τους συγγραφείς μας (Ram Ajore) χάρη Συμβούλιο Επιστημονικής και Βιομηχανικής Έρευνας (CSIR), Δελχί για την παροχή υποτροφίας

Αναφορές

1.      Bhalla Β., Bajpai RP και Bharadwaj LM, "το DNA Electronics", EMBO εκθέσεις, 4, 1-4, 2003.

2.      O'Neill Π. και Fielden EM, "Primary ελεύθερων ριζών διαδικασίες στο DNA»,   Adv Radiat Biol, 17, 53, 1993.

3.      Warman JM, de Hass MP και Rupprecht Α.,   "DNA: Μια μοριακή σύρματα»,   Χημική Φυσική επιστολών, 294, 319-322, 1996.

4.      Joachim Γ., Gimzewski JK και Aviram Α., "Ηλεκτρονική χρήσης υβριδικών-μοριακή και μονο-μοριακές συσκευές" Nature, 408, 541-548, 2000.

5.      Kasumov AY, Kodak Μ., Gueron Σ., Reulet Β., Volkov VT, Klinov DV και Bouchia H.,   "Η εγγύτητα που προκαλείται από υπεραγωγιμότητας σε DNA", Science, 291, 280, 2001.  

6.      Θύελλα AJ,   Noort JV,   Vries SD και   Dekker Γ., "Μονωτικά συμπεριφορά των μορίων DNA μεταξύ nanoelectrodes στην κλίμακα 100 nm μήκος», Applied Physics Letters, 79, 3881-3883, 2001.

7.      Kelley SO και Barton JK », μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των βάσεων του DNA σε διπλή ελικοειδή", Science, 283, 375, 2002.

8.      Yoo Κ.-H., Ha   DH, Lee   J.-O., Πάρκο   JW, Kim   J., Kim   JJ, H. Lee-Y, Kawai Τ. και H. Choi-Y, "Ηλεκτρική αγωγιμότητα μέσα από πολυ (DA)-πολυ (DT) και πολυ (ΓΔ) - (DC) μόρια DNA".., Phys. Lett αναθ., 87, 198102 - 05, 2001.

9.      Porath Δ., Bezryadin Α., De Vries και Dekker Σ. Κ., «Η άμεση μέτρηση των ηλεκτρικών μεταφορών μέσω μορίων DNA", Nature, 403, 635-638, 2000.

10.    Bharadwaj LM, Kaur Ι. , R. Kumar και Bajpai RP, "προσομοίωση Σχεδιασμός με βάση το DNA ηλεκτρονικών εξαρτημάτων»,   Proc. του SPIE,   4937, 226-230, 2002.

11.    Kumar Σ., R. Kumar, Shukla AK και Bharadwaj LM,   «Κατασκευή μικροηλεκτροδίων χρησιμοποιώντας ψαλίδι λέιζερ",    Υλικά Γράμματα,   61, 3829-3832, 2007.

12.    Ajore R., R. Kumar, Kaur Ι., Sobti RC και Bharadwaj LM, "το DNA παρεμβολές χημική ακινητοποίηση λόγω των αδρανών υλικών μελέτη προσέγγιση βουτιά και πτώση", Εφημερίδα των βιοχημικών και βιοφυσικών μεθόδων, 70, 779-785, 2007.

13.    McFail-Isom L., Σούι L. και Williams L Δ.,   "Δισθενή κατιόντα σταθεροποίηση ξεκολλημένος διάπλαση του DNA και του RNA από την αλληλεπίδραση με βάση π συστήματος»,   Βιοχημείας,   37, 17105-17111, 1998.

14.    Otsuka Γ., Λι   H.-Y., Gu   J.-H., Lee J.-O., Yoo   K.-H., Tanaka   Η., Tabata   H. και Kawai T.,   «Επίδραση της υγρασίας στην ηλεκτρική αγωγιμότητα των συνθετικών ταινιών DNA σε nanogap   ηλεκτροδίων ",   JPN. J. Appl. Phys, 41, 891-894, 2002.

15.    Lu S.-Z., Li   X.-Y. και Liu J.-F., "Μοριακή Τροχιακή Ανάλυση σε αξιολόγηση της μεταφοράς ηλεκτρονίων Element Matrix από την Θεωρία Koopmans»,   J. Phys. Chem Α, 108, 4125, 2004.

16.    Li X.-Y., Tang X.-S. και   Ο F.-C., "μεταφοράς ηλεκτρονίων   σε πολυ (π-) τα ολιγομερή: επίδραση του εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου και η εφαρμογή του θεωρήματος Koopmans ",   Chem. Phys, 248, 137, 1999.

17.    Williams TT, Odom DT και Barton JK, «Μεταβολή των μεταφορών χρέωση νουκλεοτιδίων του DNA με τη σύνθεση και τη σειρά", JACS, 122, 9048, 2000.

18.    Giese Β. και Spitchy Μ., "Η μεταφορά σε μεγάλη επιβάρυνση από απόσταση μέσω του DNA:   ποσοτικοποίηση και την επέκταση της μεταπήδησης μοντέλο "., Chem. Phys. Chem, 1195, 2000.

19.    Saito Ι., Νακαμούρα T., Nakatani Κ., Γ. Yoshioka, Yamaguchi και Sugiyama Κ. Η., "Χαρτογράφηση της Hot Spots για βλάβες του DNA από ένα ηλεκτρόνιο οξείδωση: Αποτελεσματικότητα του doublets ΓΚ και GGG τρίδυμα ως παγίδα στην μεγάλου βεληνεκούς μετανάστευση τρύπα »,   JACS, 120, 12686-12687, 1998.

Στοιχεία Επικοινωνίας

Ram Ajore, Inderpreet Kaur, Lalit Μ. Bharadwaj

Ηλεκτρονικά και Βιομοριακών Division νανοτεχνολογία (BEND)
Κεντρική Επιστημονικά Όργανα Οργάνωση (CSIO)
Τομέας-30C,
Τσάντιγκαρ
Ινδία

Τηλ.: +91-172-2657811 Ext. 482, 452
+91-172-2656285

Fax: +91-172-2657267

E-mail: ajore_r@rediffmail.com , lalitmbharadwaj@hotmail.com

RCSobti

Τμήμα Βιοτεχνολογίας, Panjab Πανεπιστήμιο
Τομέας-14,
Τσάντιγκαρ
Ινδία

Date Added: Nov 8, 2007

Last Update: 8. October 2011 13:30

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit