Estudo sobre a des/estabilização da ligação fosfodiéster de nucleotídeos de DNA (e RNA) visando o armazenamento de dados

• Processo: 23/11272-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Alejandro López Castillo
• Beneficiário: Felipe Augusto Ribeiro
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Hidrólise Química teórica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Armazenamento de dados | estabilidade de DNA | hidrólise | ligação fosfodiéster | Química teórica

Resumo

A sequência de bases CGAT do DNA poderia ser utilizada como alternativa ao código binário para armazenar informações digitais. Compreender a estabilidade do DNA seria importante para garantir a efetiva preservação da informação. Neste projeto, pretendemos estudar o mecanismo baseado em mecânica quântica da des/estabilização da ligação fosfodiéster de nucleotídeos de DNA e RNA em alguns meios visando o armazenamento de dados digitais em condições seguras. Estudaremos alguns detalhes do mecanismo da hidrólise da ligação fosfodiéster refazendo alguns estudos teóricos utilizando o método DFT (Teoria do Funcional Densidade). Depois desses estudos poderemos inferir melhores pontos de ataques como: a) entender a importância de átomos diversos como, por exemplo, metais na hidrólise; b) construir modelos mínimos e funcionais do sistema; c) entender a labilidade das cadeias de fosfodiéster do DNA e RNA frente a hidrólise ou outros mecanismos.Estudaremos nucleotídeos (grupo fosfato, pentose e base) de DNA e RNA, que seria um modelo relativamente pequeno, mas funcional para obter os estados de transição associados ao mecanismo da ruptura da ligação fosfodiéster.