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同济在揭示DNA碱基互变异构机制方面取得

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来源: 作者: 2019-05-17 02:52:28

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近日,同济大学材料科学与工程学院许维教授课题组在国际著名期刊ACS Nano上发表了一篇题为“Real-Space Evidence of Rare Guanine Tautomer Induced by Water”的高水平论文(ACS Nano DOI:10.1021/acsnano.6b00393, 2016)揭露DNA碱基在水分子诱导下发生互变异构行为的机制机理。ACS Nano是目前国际纳米科学领域最有影响力的刊物之一,该刊物最新影响因子为12.8。

许维教授课题组已经揭露DNA碱基鸟嘌呤(G)在热诱导下发生互变异构行为(G/9H到G/7H的转变)的机制机理(ACS Nano 8, , 2014),以及这两种互变异构体(G/9H和G/7H)的识别、分离及相互转变(《银之匙》真人版?农高舞台电影募集群众演员
J. Am. Chem. Soc. 137, , 2015)。近期,课题组进一步探讨了在水分子引诱下碱基G的互变异构行为及机制。水在人体中有重要作用,体内DNA呈水合状态,理论计算表明水分子的存在对DNA碱基不同互变异构体的稳定性有重要影响,而且可以降低碱基互变异构的转变势垒,并致使一些罕见互变异构体的生成。此项研究中,利用表面科学方法建立生物相干模型体系,在超高真空环境可控引入水分子后,首次通过扫描隧道显微镜(UHV-STM)实空间观测到碱基G在表面构成罕见的互变异构体,即G/(3H,7H) 形式。通过结合密度泛函理论(DFT)计算,建立了“水桥”模型解释其相干机制机理。该实空间实验证据和提出的“水桥”模型将对进一步理解水分子诱导下的碱基互变异构行为有着重要的科学意义。

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