کشف ساختار الکترونیک DNA برای اولین بار

با بکارگیری روشی که در آن اندازه گیری های مرتبط با دمای پائین و محاسبات تئوریک با هم تلفیق شده اند، محققان دانشگاه هبرو برای اولین بار ساختار الکترونیکی ملکولهای منفرد DNA را آشکار ساختند. شناخت ویژگیهای الکترونیکی DNA در بسیاری از حوزه های علمی از بیوشیمی تا فناوری نانو حائز اهمیت بالایی است.

با بکارگیری روشی که در آن اندازه گیری های مرتبط با دمای پائین و محاسبات
تئوریک با هم تلفیق شده اند محققان دانشگاه هبرو برای اولین بار ساختار
الکترونیکی ملکولهای منفرد DNA را آشکار ساختند. شناخت ویژگیهای
الکترونیکی DNA در بسیاری از حوزه های علمی از بیوشیمی تا فناوری نانو
حائز اهمیت بالایی است.

به عنوان مثال درمطالعه مربوط به تخریب DNA با تابش اشعه ماوراءبنفش که
در آن رادیکالهای آزاد و جهشهای ژنتیکی ایجاد میشود کاربرد خواهد داشت.
در این موارد، تعمیر و تصحیح DNA بصورت خودبخودی از طریق انتقال بارهای
الکترون در طول زنجیره DNA صورت گرفته و اتصالات ملکولی آسیب دیده
تصحیح میشوند در زمینه نانو زیست الکترونیک که مرتبط با مطالعات
پیشرفته در خصوص ملکولهای زیستی می باشد پیشنهاد گردیده است که از DNA
یا مشتقات آن به عنوان سیم های هادی ملکولی جهت ساخت شبکه های ملکولی
محاسباتی که کوچکتر و کاراتر از محصولات بدست آمده از فناوری سیلیکون
میباشند استفاده گردد.

دانشی که در اثر انجام این پروژه حاصل گردیده است ممکن است در ساخت
روشهای سریع ، ارزان و قابل اعتمادتر جهت تعیین توالی DNA انسان کاربرد
داشته باشد.

در این مطالعه محققان ساختار الکترونیکی DNA را مورد مطالعه قرار دادند
تا دریابند چگونه الکترون ها در طول مارپیچDNA منتشر و توزیع می شوند
کاری که سالیان سال محققان بدنبال انجام آن بوده اند امابه دلیل مشکلات
فنی قادربه انجام آن تاکنون نبوده اند.

با مشارکت محققانی از چندین مرکز مطالعاتی که بر روی ملکولهای طویل و
هم شکل DNA دردمای ۱۹۵ درجه سانتیگراد زیر صفر کار میکردند و با
بکارگیر میکروسکوپ STM جهت اندازه گیری جریان عبور یافته از ملکولهای
رسوب داده شده بر روی طلا این کار صورت گرفت سپس با استفاده از محاسبات
فرضی مبتنی بر معادلات کوانتومی ، ساختار الکترونیکی DNA مبتنی بر
جریان الکتریکی اندازه گیری شده بدست آمد. این نتایج دردرک بهتر بخش
های زنجیره DNA که به جریان بار در طی ملکول کمک میکنند موثرخواهند
بود.

نتایج این مطالعه در مجله Nature Materials منتشر شده است.