| Anotace |
Výzkum chemicky modifikovaných nukleových kyselin v poslední době umožnil přípravu tzv. metal-mediated párů bází (M-base pairs), T-Hg-T and C-Ag-C, které zahrnují normální DNA a RNA báze. Tyto M-base pairs jsou strukturně velice podobné jejich kanonickým variantám T-A, C-G a řetízek atomů kovu, který je uspořádán podél osy duplexu je dobře oddělen od molekul rozpouštědla. Tyto molekuly umožnily unikátní studium tzv. “metallophilic attraction” mezi atomy kovů, která je důsledkem relativistických efektů. Z našeho předchozího výzkumu M-nukleových kyselin zaměřeného na fyzikálně-chemické vlastnosti, strukturu, chemii, spektroskopii a termodynamické parametry vyplynulo, že tyto vlastnosti jsou vhodné pro nanoelektronické aplikace, např. ve formě vodivého molekulového drátu protože jinak je vodivost nukleových kyselin poměrně nevýznamná. Tento Ph.D. projekt je zaměřen na teoretické modelování fyzikálně-chemických vlastností M-nukleových kyselin včetně vlastností přenosu náboje s cílem jejich optimalizace pro konkrétní nanoelektronické aplikace. Tento výzkum probíhá v úzké součinnosti s experimentem v domácích a Japonských laboratořích.
Literatura:
1. Tanaka Y., et al. Structures, physicochemical properties, and applications of T–HgII–T, C–AgI–C, and other metallo-base-pairs” Chem. Commun., 51, (2015), pp 17343-17360.
2. Dairaku T., Furuita K., Sato H., Sebera J., Nakashima K., Ono A., Sychrovsky V., Kojima C., Tanaka Y., “Hg-II/Ag-I-mediated base pairs and their NMR spectroscopic studies”, Inorg. Chim. Acta, 452, (2016), pp 34-42.
3. Sebera J., et al. Formation of a Thymine-Hg-II-Thymine Metal-Mediated DNA Base Pair: Proposal and Theoretical Calculation of the Reaction Pathway, Chem.-Eur. J.,19, (2013), pp 9884-9894.
4. Yamaguchi H., et al. The structure of metallo-DNA with consecutive thymine-Hg-II-thymine base pairs explains positive entropy for the metallo base pair formation, Nucleic Acids Res., 42, (2014), pp 4094-4099.
5. Benda L., et al. On the role of mercury in the non-covalent stabilisation of consecutive U-Hg(II)-U metal-mediated nucleic acid base pairs: metallophilic attraction enters the world of nucleic acids, Physical Chemistry Chemical Physics, 13, (2011), pp 100-103.
6. Kratochvilova I., et al. Charge Transport in DNA Oligonucleotides with Various Base-Pairing Patterns, Journal of Physical Chemistry B, 114, (2010), pp 5196-5205.
7. Kratochvilova I., et al. Theoretical and Experimental Study of Charge Transfer through DNA: Impact of Mercury Mediated T-Hg-T Base Pair, Journal of Physical Chemistry B, 118, (2014), pp 5374-5381.
|
