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长距离的光诱导电子转移通过DNA螺旋体
C J Murphy1, M R Arkin, Y Jenkins
1Beckman Institute, California Institute of Technology, Pasadena 91125.
Science (New York, N.Y.)
|November 12, 1993
概括
与DNA结合的金属复合物促进了长距离的快速电子传输. DNA双重结构有效地将捐赠者和接受者结合起来,使光诱导的电子转移能够超出40安格斯特罗姆.
科学领域:
- 摄影化学的使用.
- 分子生物学分子生物学
- 超分子化学 超分子化学
背景情况:
- 金属间接器是金属复合物,可以插入DNA基因对.
- 光诱导电子转移 (PET) 是化学和生物学的一个基本过程.
- 在DNA中高效的长距离电子传输对于理解生物过程和开发分子装置至关重要.
研究的目的:
- 为了证明和量化长距离的光诱导电子转移 (PET) 在DNA重复.
- 为了研究DNA结构在金属间隔器之间的电子转移中介作用.
- 合成和表征具有特定供体和受体金属复合体的DNA寡合组件.
主要方法:
- 合成一个15个基对的DNA双重复合,在5'末端用 (Ru) 和 (Rh) 金属间隔器功能化.
- 光谱分析,包括时间分辨率发光研究,以监测电子转移.
- 改造和未改造的DNA链的杂化,以评估火效率.
主要成果:
- 在Ru(phen) 2dppz2+ (捐赠者) 和Rh(phi) 2phen3+ (接受者) 之间的距离超过40安格斯特罗姆,证明PET与DNA复合体结合.
- 观察到Ru-修饰的寡核酸混合为未修饰的补充物而产生强烈的发光.
- 没有检测到与Rh-modified oligomer混合的Ru-modified oligomer的显著发光,这表明有效的火率为10^9 s^-1.
- 当金属复合物没有插入DNA结构时,没有显示火.
结论:
- 双重DNA作为一个高效的介质,在长距离的电子捐赠者和接受者之间进行合.
- 在DNA螺旋体内堆叠的芳香异环使远距离的光诱导电子转移更容易.
- 这项研究强调了DNA作为构建分子电子元件的支架的潜力.