عنوان پایان‌نامه
انتقال DNA از میان یک نانو حفره حالت جامدی :رهبافت دینامیک مولکولی
- رشته تحصیلی
- فیزیک- حالت جامد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5491
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- خاطره عزیزی
- استاد راهنما
- سید مهدی واعظ علائی
- چکیده
- توالی‌سنجی DNA به وسیله نانوحفره‌های حالت جامدی اخیرا مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این پایان‌نامه با استفاده از روش دینامیک مولکولی به توالی‌سنجی DNA پرداخته‌ایم. برای رسیدن به این هدف، تک رشته‌هایی از DNA را که هر کدام تنها شامل یک نوع باز هستند، از حفره‌ای به قطر ?? آنگستروم که در یک صفحه گرافین تک لایه ایجاد شده است، به روش دینامیک مولکولی کششی عبور می‌دهیم. این اجزا در محلول آب و نمک با غلظت ?/?? مولار قرار گرفته‌اند. شبیه‌سازی برای دو حالت دما ثابت و فشار-دما ثابت انجام شده است. کمیت‌های انرژی آزاد، نیروی کششی وارد بر رشته، تبدیل فوریه و موجک نیروی کششی و برخی از توابع همبستگی به منظور فهم این مساله محاسبه شده‌اند. نیرو در راستای کشش یکی از کمیاتی است که می‌توان به آن استناد کرده و ویژگی‌های متعلق به هر باز را از آن پیدا کرد. هم‌چنین محاسبه انرژی آزاد هلمهولتز نشان می‌دهد که برای کشیدن پورین‌ها به کار بیشتری نیاز است. نمودارهای تبدیل موجک نیرو در راستای کشش هم نشان می‌دهند که محدوده تغییر فرکانس در ناپیوستگی‌های این نیرو برای پورین‌ها بیشتر از پیریمیدین‌ها است و شدت بیشینه نیز با فرکانس بیشتری رخ می‌دهد. با بررسی این کمیات به این نتیجه می‌رسیم که مقدار نیروی لازم برای کشیدن گوانین بیشتر از آدنین، و برای این دو بیشتر از تیمین و سیتوزین است، که به دلیل تفاوت در اندازه هر یک از بازها ایجاد گردیده است. بنابراین با این روش می‌توان گوانین و آدنین را از یکدیگر و از تیمین و سیتوزین تمییز داد، در حالیکه هم‌چنان بازهای تیمین و سیتوزین غیرقابل تشخیص از یکدیگر باقی می‌مانند. کمیت مورد توجه دیگر، افت و خیز نسبی نیروی کششی است که برای تیمین بیشترین مقدار است که ناشی از انعطاف‌پذیری بیشتر تیمین نسبت به دیگر بازها است. در انتها هم با توجه به نتایج بدست آمده، روش‌های بهینه‌تری را برای تشخیص توالی DNA بیان می‌داریم. واژگان کلیدی: DNA، انتقال، توالی‌سنجی، گرافین، نانوحفره
