view in publisher's site

Exploring the nature of interaction and stability between DNA/RNA base pairs and defective & defect-dopant graphene sheets. A possible insights on DNA/RNA sequencing

Highlights•DNA/RNA is stacked on defective and doped graphene sheet.•The Si doped SW sheet is highly reactive than other sheets.•The stability of DNA/RNA base pair is higher for Si-SW sheet.•Adsorption energy of GC on the Si-SW sheet is ‐80.59 kcal/mol.•The interaction between Si and N atom is partially covalent nature.AbstractA quantum chemical investigation is performed to understand the adsorption behaviour of DNA/RNA base pairs onto the defective (Di-Vacancy (DV) and Stone-Wales (SW)), boron (B) and silicon (Si) defect-dopant graphene (B-DV, Si-DV, B-SW, and Si-SW) sheets using density functional theory (DFT). The stability of DNA/RNA base pairs on the Si-SW sheet is found to be −80.59 kcal/mol (G-C), −70.21 kcal/mol (A-T), and −69.78 kcal/mol (A-U). The quantum theory of atoms in molecule (QTAIM) analysis concluded that the interaction of DNA/RNA base pair on Si-SW sheet has partially electrostatic and partially covalent (Si⋯N) characters. The natural bond orbital analysis (NBO), electron density difference map (EDDM), and natural population analysis (NPA) are revealed that the charge has been transferred from DNA/RNA base pair to defective and defective-dopant graphene sheet. From the time-dependent density functional theory (TD-DFT), a strong redshift is observed at 482 nm for GC-Si-SW, 494 nm for AT-Si-SW, and 497 nm for AU-Si-SW. Hence, the substantial variations in the HOMO-LUMO gap (∆EHL) and UV spectra of Si-SW sheet after the adsorption of DNA/RNA base pair can be beneficially exploited to design a new bio-sensor or DNA/RNA sequencing devices.Graphical abstractDownload : Download high-res image (193KB)Download : Download full-size image

بررسی ماهیت تعامل و پایداری بین جفت‌های باز دی‌ان‌ای و آران‌ای و defect &، ورقه‌های گرافن را بررسی می‌کنند. یک بینش ممکن درباره توالی DNA / RNA

کاره‌ای مهم: دی ان ای / RNA بر روی ورقه گرافن defective شده و doped شده‌اند. * تغلیظ شده Si بسیار واکنش پذیر نسبت به ورقه‌های دیگر است. پایداری جفت پایه DNA / RNA برای ورقه Si - SW بالاتر است. انرژی جذب GC بر روی ورقه Si - SW -۸۰.۵۹ kcal / mol است. برهمکنش میان اتم Si و N به طور نسبی covalent investigation کوانتومی quantum به منظور درک رفتار جذب جفت باز DNA / آران‌ای بر روی معیوب (Di)، بور (B - DV، B - SW)و ورق‌های سیلیکون - SW)با استفاده از تئوری کاربردی تراکم (DFT)انجام شد. پایداری جفت باز DNA / RNA در ورقه Si - SW برای be kcal / mol (G - C)، -۷۰.۲۱ kcal / mol (A - T)، و -۶۹.۷۸ kcal / mol (A - U)یافت می‌شود. نظریه کوانتومی اتم‌ها در مولکول مولکول (QTAIM)به این نتیجه رسید که برهمکنش جفت پایه DNA / RNA بر روی ورقه Si - SW، تا حدی الکترواستاتیک و تقریبا covalent (sin)است. تحلیل اوربیتال مولکولی پیوند (NBO)، نقشه اختلاف چگالی الکترون (EDDM)، و آنالیز جمعیت طبیعی نشان می‌دهند که این بار از جفت پایه DNA / RNA به ورقه گرافن معیوب و معیوب منتقل شده‌است. از تیوری تابع چگالی وابسته به زمان (TD - DFT)، به انتقال سرخ قوی در ۴۸۲ نانومتر برای GC - Si - SW، و ۴۹۷ نانومتر برای AU - Si - Si مشاهده شد. از این رو، تغییرات اساسی موجود در شکاف LUMO ی پارتنر ها (EHL)و طیف‌های uv - SW از DNA بعد از جذب جفت باز DNA / آران‌ای می‌توانند مورد سو استفاده قرار بگیرند (۱۹۳ کیلوبایت)دانلود کنید: تصویر با اندازه بالا دانلود کنید.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.