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Dinâmica de estados excitados e propriedades espectroscópicas de derivados de RNA e DNA naturais e sintéticos em meio solvente

Processo: 17/02612-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2017
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Sylvio Roberto Accioly Canuto
Beneficiário:Danillo Pires Valverde
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/04413-4 - Propriedades fotofísicas de nucleobases modificas por átomos pesados, BE.EP.DR
Assunto(s):Modelagem molecular   Método de Monte Carlo

Resumo

As bases nucleicas são conhecidas por serem pouco fluorescentes, tornando-se altamente estável do ponto de vista fotoquímico. Contudo, pequenas modificações nas bases nucleicas podem gerar compostos altamente fluorescentes. Os análogos emissivos têm significantes aplicações no campo de biotecnologia quando utilizadas como sondas fluorescentes. Para incluir os efeitos de solventes utilizamos a combinação da metodologia QM/MM Sequencial com uma aproximação de campo médio (ASEC) e o gradiente de energia livre, que tem tido sucesso na descrição de propriedades eletrônicas tanto no estado fundamental quanto no estado excitado de moléculas em solução. A vantagem é que ele permite o uso de uma abordagem atomística, em contraste aos modelos contínuos. Além disso, o custo computacional é menos custoso do que simulações QM/MM convencional e ab initio, permitindo empregar o mais sofisticado método de estrutura eletrônica. Nesse trabalho, estudaremos os efeitos de interação soluto-solvente nas propriedades conformacionais e eletrônicas de derivados de RNA e DNA, e os efeitos nas propriedades espectroscópicas (absorção e fluorescência). Utilizaremos simulações atômicas clássicas (Monte Carlo ou Dinâmica Molecular) seguidos de cálculos de mecânica quântica. O método de gradiente de energia livre será utilizado para obter geometrias do soluto em meio solvente. Ademais o método de mecânica quântica CASPT2 será empregado para obter os espectros de absorção e emissão em meio solvente. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
VALVERDE, DANILLO; SANCHES DE ARAUJO, ADALBERTO VASCONCELOS; CANUTO, SYLVIO; BORIN, ANTONIO CARLOS. Photophysics of Emissive C-tz[Isothiazolo-Cytidine] and U-tz[Isothiazolo-Uridine] Pyrimidine Analogues. CHEMPHOTOCHEM, v. 3, n. 9, SI, p. 916-924, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
VALVERDE, DANILLO; DA COSTA LUDWIG, ZELIA MARIA; DA COSTA, CELIA REGINA; LUDWIG, VALDEMIR; GEORG, HERBERT C. Zwitterionization of glycine in water environment: Stabilization mechanism and NMR spectral signatures. Journal of Chemical Physics, v. 148, n. 2 JAN 14 2018. Citações Web of Science: 2.
VALVERDE, DANILLO; SANCHES DE ARAUJO, ADALBERTO VASCONCELOS; BORIN, ANTONIO CARLOS; CANUTO, SYLVIO. Electronic structure and absorption spectra of fluorescent nucleoside analogues. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 19, n. 43, p. 29354-29363, NOV 21 2017. Citações Web of Science: 5.

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