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

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)