3699

3699

بررسي پايداري كمپلكس هاي بازهاي اسيدهاي نوكلئيك با تعدادي از فلزات گروه اول و دوم ( در فاز گازي ) با استفاده از روش هاي Ab initio

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي -شيمي فيزيك

پاييز 1384

1384

دكتر هاشميان زاده

09

ساختار،خواص و عملكرد اسيدهاي نوكلئيك تحت تاثير بر همكنش هاي آنها با يونهاي فلزي مي باشد . اين يونها نقش بسيار مهمي در پايداري و ناپايداري ساختار دو رشته اي DNA ، جفت بازها و بازهاي منزوي آن دارند . براي درك نقش مهم كاتيونها در بيوفيزيك DNA ابتدا بايد جزئيات برهمكنش اين يونها با بازهاي منزوي مورد بررسي قرار گيرد . به منظور تامين اين هدف در اين پژوهش به مطالعه برهمكنش بازهاي اسيدهاي نوكلئيك (آدنين ،گوانين ،سيتوزين و تيمين ) با يونهاي +Li , + Na ,+K ,Rb+ ، Be2+ ، Mg2+ ، Ca2+ و Sr2+با استفاده از روش هاي مكانيك كوانتوم همچون هارتري -فاك (HF ) تئوري دانسيته چگال (B3LYP)و اختلال مولر-پلست (MP2)پرداختيم . در اين محاسبات از توابع پايه 6-31+G*و نرم افزار مكانيك كوانتومي گوسين 98 استفاده شده است . بررسي پايداري اين كمپلكس ها و تمامي محاسبات در فاز گازي و بر روي كمپلكس هايي كه يون فلزي به موفعيت N7 آدنين و گوانين ،N9 سيتوزين و N1 تيمين متصل بود انجام شد. نتايج حاصل از بررسي بازهاي جزئي و پارامترهاي هندسي نشان داد كه موقعيت N7 آدنين ،N7و O6 گوانين ،N3و ×2 سيتوزين ، O2وN1 تيمين فعالترين موضع ها براي برهمكنش ها با يونها هستند . روند تغيير ممان دو قطبي بازها در حين تشكيل كمپلكس براي بازهاي مكمل در ساختار دو رشته اي DNA كاملا مشابه گزارش شد . در نتيجه بررسي سطوح انرژي كمپلكس ها روند سيتوزين « تيمين « آدنين « گوانين ، براي پايداري آنها مشاهده شد . انرژي برهمكنش تشكيل كمپلمس هاي مذكور با افزايش عدد اتمي يونهاي فلرات گروه Iو H جدول تناوبي ، يك روند كاهشي از خود نشان دادند . ميزان انتفال بار ، CT در هر چهار نوع كمپلكس ، با افزايش عدداتمي يك روند كاهشي نشان مي دهند . نتايج ترموشيمي حاصل از محاسبات فركانس براي واكنشهاي Bsse -x)→ Base +Xn)نشان داد . كه تمام واكنش هاي تشكيل كمپلكس هاي فلزي آدنين ، گوانين و سيتوزين به استثناء RB+…C گرماده اند . با افزايش عدد اتمي يونهاي فلزات گروه I و II از ميزان اين گرما دهي كاسته مي شود . در مورد كمپلكس هاي تيمين شرايط متفاوت از ديگر بازها مي باشد ، در واقع واكنشهاي تشكيل كمپلكس هاي تيمين با فلزات به استثناء Be2+ و Mg2 گرماگير مي باشند . در حقيقت تيمين در ساختار دو رشته اي DNA كمتر از ديگر بازها تحت تاثير يونهاي فلزي قرار مي گيرد .