Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Σιμσερίδης Κωνσταντίνος, Επίκουρος Καθηγητής Τμήμ. Φυσικής ΕΚΠΑ
Περίληψη:
Ονομάζοντας μονομερές ένα ζεύγος βάσεων B-DNA, μελετάμε πολυμερή τμήματα B-DNA, τα οποία αποτελούνται από επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες δύο, τεσσάρων,
έξι, οχτώ ή δέκα μονομερών. Ειδικότερα, ασχολούμαστε με τις αλληλουχίες GC... (πολυμερή τύπου β΄), GGCC... (πολυμερή τύπου ε΄), GGGCCC... (πολυμερή τύπου στ΄), GGGGCCCC... (πολυμερή τύπου ζ΄) και GGGGGCCCCC... (πολυμερή τύπου η΄), οι οποίες βασίζονται στο ζεύγος βάσεων G-C (έχουμε αναγράψει την αλληλουχία των βάσεων στον κλώνο 5΄-3΄). Εξετάζουμε την συμπεριφορά ενός επιπλέον φορέα, οπής ή ηλεκτρονίου, όταν τοποθετηθεί σε ένα τέτοιο πολυμερές με την Προσέγγιση Ισχυρής Δέσμευσης. Θεωρούμε κάθε μονομερές ως μια δυνατή θέση του φορέα και χρησιμοποιούμε μεγέθη όπως οι επιτόπιες ενέργειες του φορέα σε κάθε ζεύγος βάσεων και οι παράμετροι μεταπήδησης του φορέα από το ένα ζεύγος βάσεων στα αμέσως γειτονικά του, ώστε να λάβουμε πληροφορίες για την μεταβίβαση του φορέα μέσω του πολυμερούς, το οποίο αποτελείται από N μονομερή. Μελετάμε τα ιδιοφάσματα των HOMO και LUMO περιοχών, την πυκνότητα καταστάσεων καθώς και το ενεργειακό χάσμα. Καταλήγουμε στο ότι οι ιδιοενέργειες όλων των υπό μελέτη πολυμερών είναι συμμετρικές γύρω από την επιτόπια ενέργεια του ζεύγους βάσεων G-C, καθώς και ότι τα ενεργειακά χάσματα ελαττώνονται με την αύξηση της αλληλουχίας του πολυμερούς και μάλιστα τείνουν στο ενεργειακό χάσμα του πολυμερούς τύπου α΄ (poly(dG)-poly(dC) ή αλλιώς αναγράφοντας μόνο την αλληλουχία των βάσεων στον κλώνο 5΄-3΄, GGG...). Ακόμη, υπολογίζουμε την πιθανότητα εύρεσης του φορέα σε κάθε μονομερές του πολυμερούς. Συμπεραίνουμε ότι για κάθε μέγεθος των υπό μελέτη πολυμερών, η πιθανότητα αυτή χαρακτηρίζεται από
κάποιες ιδιότητες. Υπολογίζουμε το συχνοτικό περιεχόμενο της μεταβίβασης του φορέα κατά μήκος του πολυμερούς, το ρυθμό και την ταχύτητα της μεταβιβάσεως αυτής. Η μεταβίβαση του φορέα μέσω ενός εκ των υπό μελέτη πολυμερών εξαρτάται τόσο από το μήκος του, όσο και από τον ίδιο τον τύπο του πολυμερούς. Τέλος, διαπιστώνουμε ότι ο
ρυθμός μεταβιβάσεως και η ταχύτητα της μεταβιβάσεως μειώνεται με την αύξηση του μήκους του πολυμερούς.
