Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Électrons sur la voie rapide

Les simulations sur ordinateur complexes ont pour la première fois permis à des scientifiques d'examiner en détail les procédés qui aident à assurer la stabilité de l'ADN une fois exposés à la lumière UV.

Les découvertes, réalisées principalement par rapport à la composante 9H-adenine d'ADN, ont été publiées dans le tourillon de la société chimique américaine (JACS). D'ailleurs, dans le respect du de haute qualité du travail, elles ont également été postées dans la partie en ligne neuf déterminée JACS de la publication choisie. Les résultats du projet, qui a été supporté par les fonds autrichiens FWF de la Science, montrent ce des formes ultra-rapides et en deux étapes de procédé une base pour le photostability de l'ADN.

Les rayons UV ne tannent pas simplement notre peau - ils peuvent également « voler » des atomes leurs électrons, détruisant de ce fait les composés organiques. Afin de contrecarrer ces effets destructeurs, l'adénine constitutive d'ADN emploie un procédé ultra-rapide qui dure moins que celui trillionième d'une seconde (une picoseconde). La lumière UV entraîne l'excitation des électrons en adénine, qui fait consécutivement atteindre les électrons au commencement une condition de plus haute énergie. Ils reviennent alors à leur condition originelle - ceci se produit à la vitesse stupéfiante dans le cas de l'adénine. Pendant ce procédé, de l'énergie d'excitation potentiellement dommageable est convertie en énergie vibratoire inoffensive dans le squelette moléculaire. Ceci protège l'ADN contre les dégâts. Tandis que les scientifiques se rendaient précédemment compte de ce procédé, ils n'avaient pas pu le simuler dû à la complexité extrême impliquée et avaient pour cette raison ne pu pas l'étudier en détail - jusqu'ici.

SIMULATION D'UN PASSAGE

L'utilisation novatrice d'une méthode de calcul visée simulant la dynamique des conditions de tranche de temps a permis à l'équipe basée sur Vienne d'effectuer des déclarations précises au sujet des mécanismes sur lesquels le photostability de l'adénine est basé. Prof. Hans Lischka, qu'avec prof. Mario Barbatti aboutit l'équipe à l'institut de la chimie théorique de l'université de Vienne explique : « En raison de la taille de la molécule, des temps relativement longs de simulation, et de la complexité des spectres électroniques, ce projet était un défi formidable. Et prendre ce défi a payé hors de ».

L'équipe de Lischka a prévu en détail le passage entre les différentes conditions d'énergie des électrons ajoutés au mouvement des noyaux atomiques. Les caractéristiques initiales prouvent que ce passage n'est pas uniforme, mais plutôt un procédé composé de deux opérations. Le premier de ces derniers est « ultra-court » et dure seulement 22 femtosecondes (22 quadrillionths d'une seconde). Pendant cette première étape, les électrons relâchent d'une condition de haute énergie (S3) à une condition inférieure (S1). La deuxième opération dure environ 20 fois plus longtemps que le premier, ou moitié par picoseconde. Après cette opération, les électrons d'adénine seront revenus à leur condition à énergie réduite originelle (S0) - à la vitesse inimaginable.

MOUVEMENT DES ÉLECTRONS ET DES NOYAUX ATOMIQUES

Commentant sur les résultats, la société chimique américaine fortement considérée a mis en valeur un certain nombre de remarques dans le projet, y compris le nombre de circuits nucléaires prévus par Lischka et son équipe. Pendant leur travail, l'équipe n'a pas simulé simplement un ou deux, mais 60 de ces circuits, qui désigné également sous le nom des trajectoires. Simulation cette beaucoup de trajectoires, activées l'équipe pour compiler des statistiques pour chaque procédé responsable du photostability de l'adénine. Lischka et Barbatti à leur approche : « À l'aide d'une multitude de trajectoires, nous pouvions tirer des conclusions statistiques. Par exemple, nous avons constaté que dans 98 pour cent ou pratiquement toutes les trajectoires que nous avons prévues, la condition S1 avons été atteints 60 femtosecondes après exposition à la lumière UV ». La méthode de simulation sur ordinateur employée par Lischka et Barbatti dans ce contexte spécifique retient beaucoup de potentiel pour davantage de recherche sur des procédés photochimiques ultra-rapides en molécules polyatomiques. Pendant le projet en cours, le potentiel de cette exceptionnellement méthode de temps-intensif a été utilisé entièrement, grâce au support que le travail de Lischka a reçu des fonds autrichiens FWF de la Science. Les analyses donnantes droit et l'inclusion de la publication de Lischka et de Barbatti dans la collection en ligne choisie de JACS de développements novateurs expliquent clairement que Lischka a maîtrisé son « défi formidable ».