مطالعه مقایسه ای اربیتال های مولکولی B-DNA و Z-DNA با استفاده از روش تابع نمای دانسیته (DFT)

در این پژوهش ساختار الکترونی جفت نوکلئوتیدهای کومه شده AT و GC در دو ایزوفرم B-DNA و Z-DNA با استفاده از روش تابع نمای دانسیته (Density functional theory) مورد بررسی قرار گرفته است. پایه تابع نمای (basis functional) B3PW91 همراه با مجموعه پایه (basis set) 6-31G** جهت مطالعه توزیع اربیتال های مولکولی و سطوح انرژی دی نوکلئوتید های کومه شده در B-DNA و Z-DNA به کار گرفته شده است. مشخص شد که توزیع اربیتال های مولکولی در دی نوکلئوتید GC در فرم B در مقایسه با فرم Z متفاوت می باشد. در حالی که بالاترین اربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) در B-DNA بر روی باز گوانین قرار گرفته، این اربیتال در Z-DNA از باز دور شده و بر روی ستون پراکنده شده است. علاوه بر این سطوح انرژی اربیتال ها نیز با هم متفاوت می باشند. در مورد دی نوکلئوتید های کومه شده AT، مشخص گردید که HOMO در B-DNA بر روی ستون قند فسفات قرار گرفته، در حالی که در Z-DNA بر روی باز تیمین قرار گرفته است. در کل نیز مشخص گردید که سطح انرژی اربیتال های مولکولی که بر روی ستون DNA قرار گرفته اند در حدود 8/0 الکترون ولت کمتر از سطح انرژی HOMO می باشد که این امر بیانگر مشارکت فعال ستون قند فسفات فرمهای B و Z در برهمکنشهای شیمیایی می باشد.