寡核苷酸在 TiO2 表面的结合基团：磷酸根阴离子还是核苷碱基？
化学物理
2021-11-17 v2
摘要
尽管寡核苷酸（核酸）在矿物表面的固定化是多种生物技术应用的基石，但核酸组分与二氧化钛表面的相互作用尚未在原子层面得到理解。本文通过色散修正杂化密度泛函理论（DFT）计算，研究了磷酸根阴离子、四种 DNA 碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶）以及若干完整核苷酸与二核苷酸在 TiO2 锐钛矿（101）表面的吸附。我们为分离实体（磷酸根阴离子或碱基）确定了多种吸附构型，并在研究完整核苷酸吸附时加以考虑。分析表明，磷酸根阴离子与各碱基可通过协同与增效吸附模式将核苷酸锚定在表面。趋势是含鸟嘌呤碱基的核苷酸吸附最强，而含胸腺嘧啶碱基的核苷酸吸附能最低。基于腺嘌呤和胞嘧啶的核苷酸表现出相似的中间行为。最后，我们研究了竞争水分子吸附，以了解在水溶剂存在下核苷酸会保持表面结合还是脱附。
引用
@article{arxiv.2110.12750,
title = {Binding Group of Oligonucleotides on TiO 2 Surfaces: Phosphate Anions or Nucleobases?},
author = {Federico A. Soria and Cristiana Di Valentin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12750},
year = {2021}
}