Παράμετροι Αλληλεπίδρασης Ισχυρής Δέσμευσης μεταξ΄υ ζευγών βάσεων DNA με έμφαση σε μεταλλάξεις και μεθυλιώσεις

Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στον υπολογισμό παραμέτρων Ισχυρής Δέσμευσης (Tight Binding) για ζεύγη βάσεων DNA, με σκοπό τη μοντελοποίηση της ηλεκτρονικής δομής και της συνεκτικής (και μη συνεκτικής) μεταβίβασης και μεταφοράς φορτίου κατά μήκος της διπλής έλικας. Η μεθοδολογία βασίζεται στη θεωρία LCAO (Linear Combination of Atomic Orbitals), όπου η κατάσταση κάθε ζεύγους βάσεων περιγράφεται ως γραμμικός συνδυασμός όλων των τροχιακών σθένους όλων των ατόμων που το απαρτίζουν. Αρχικά κατασκευάζονται οι γεωμετρίες των βάσεων και των ζευγών βάσεων B-DNA, και στη συνέχεια υπολογίζεται ο πλήρης πίνακας Χαμιλτονιανής με χρήση επιτόπιων ενεργειών και ολοκληρωμάτων αλληλεπίδρασης τύπου Slater–Koster, σε συνδυασμό με παραμετροποιήσεις τύπου Harrison. Από τη διαγωνιοποίηση της Χαμιλτονιανής εξάγονται οι ιδιοενέργειες και τα ιδιοανύσματα, με ιδιαίτερη έμφαση στα μοριακά τροχιακά HOMO και LUMO, τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός αδρομερούς προτύπου ισχυρής δέσμευσης. Κύρια πρωτότυπη συνεισφορά της παρούσας εργασίας αποτελεί η εφαρμογή διαδικασίας βελτιστοποίησης της γεωμετρίας των DNA δομών με DFT (Density Functional Theory, Θεωρία Συναρτησιακού Πυκνότητας), με στόχο την ακριβέστερη περιγραφή των ατομικών αποστάσεων και των γωνιών των δεσμών. Η γεωμετρική αυτή βελτιστοποίηση επιδρά άμεσα στις τιμές των ολοκληρωμάτων αλληλεπίδρασης και, κατ’ επέκταση, στις ηλεκτρονικές ιδιότητες που προκύπτουν από το μοντέλο. Τα αποτελέσματα της εργασίας συμβάλλουν στη βελτιωμένη κατανόηση των μηχανισμών ηλεκτρονικής σύζευξης και μετακίνησης φορτίου στο DNA και μπορούν να αξιοποιηθούν σε θεωρητικές μελέτες βιομοριακών νανοδομών.

Authors dc:creator

• ΚΕΝΤΡΙΑΝΟΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ
• KENTRIANOS VASILEIOS

• Θετικές Επιστήμες
• Science

Language dc:language

Ελληνικά, Greek

Identifier

uoadl:5426294

OAI record oai:identifier

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/frontend/oaipmh?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_dc&identifier=oai%3Alib.uoa.gr%3Auoadl%3A5426294