Attosecond charge migration following oxygen K-shell ionization in DNA bases and base pairs

文献情報

出版日 2021-10-06
DOI 10.1039/D1CP02920G
インパクトファクター 3.676
著者

Fatemeh Khalili, Mohsen Vafaee


原文を見る

要旨

Core ionization of DNA begins a cascade of events which could lead to cellular inactivation or death. The created core–hole following an impulse inner-shell ionization of molecules naturally decays in the auger timescale. We simulated charge migration (CM) phenomena following an impulsive core ionization of individual DNA bases at the oxygen K-edge which occurs before Auger decay of the oxygen. Our approach is based on real-time time dependent density functional theory (RT-TDDFT). It is shown that the pronounced hole fluctuation observed around bonds of the initial core–hole results in various valence orbital migrations. Also, the same photo-core-ionized dynamics is studied for the related base pairs. We investigate the role of base pairing and H-bonding interactions in the attosecond CM dynamics. In particular, the creation of a core–hole in the oxygen involved in H-bonding leads to an enhancement of charge migration relative to the respective single bases. Importantly, the hole oscillation of the adenine–thymine base pair upon creation of a core–hole at the oxygen, which does not contribute to the donor–acceptor interactions (not H-bonded), decreases compared to the single thymine base. Understanding the detailed dynamics of the localized core–hole initiating CM process would open the way for chemically controlling DNA damage/repair in the future.

関連文献

Toward an integrated computational approach to CW-ESR spectra of free radicals

Antonino Polimeno

2006-08-08 Invited Article

DOI: 10.1039/B607998A

Probing spin–orbit mixing and the singlet–triplet gap in dichloromethylene via Ka-sorted emission spectra

Calvin Mukarakate, Yulia Mishchenko, Danielle Brusse, Chong Tao, Scott A. Reid

2006-08-21 Paper

DOI: 10.1039/B610582C

Theoretical study on stabilities of multiple hydrogen bonded dimers

Wei Xu, Xi-Chen Li, Hongwei Tan, Guang-Ju Chen

2006-08-23 Paper

DOI: 10.1039/B609278K

Back matter

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/B613300M

Molecular dynamics simulations of peptide carboxylate hydration

T. Liang, T. R. Walsh

2006-08-29 Paper

DOI: 10.1039/B608672A

First steps towards dissolution of NaSO4− by water

Barbara Jagoda-Cwiklik, Pavel Jungwirth

2006-08-07 Communication

DOI: 10.1039/B609941F

Lineshapes in carbon 1s photoelectron spectra of methanol clusters

M. Abu-samha, K. J. Børve, L. J. Sæthre, G. Öhrwall, H. Bergersen, T. Rander, O. Björneholm, M. Tchaplyguine

2006-04-28 Paper

DOI: 10.1039/B516905D

Mass-analyzed threshold ionization spectroscopy of pyridine. Structural distortion in the first excited state

M. Riese, Z. Altug, J. Grotemeyer

2006-08-29 Paper

DOI: 10.1039/B607402B

Chemisorption of HCl to the MgO(001) surface: A DFT study

Andreas Markmann, Jacob L. Gavartin, Alexander L. Shluger

2006-08-22 Paper

DOI: 10.1039/B608719A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

(S)-四氢呋喃-3-羧酸の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号168395-26-4の(S)-四氢呋喃-3-羧酸は、白色の結晶が特徴的な性質を持ちます。分子量は128.08であり、水に溶けやすく、アルコールなど...

168395-26-4(3S)-Tetrahydro-3-fu...
化合物よくある質問

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物は、専門的な廃棄処理施設で焼却処理を行うべきです。ま...

25366-23-81,3-Dimethyl-1-[5-(t...
化合物よくある質問

インドリジン-2-カルボン酸は安全ですか?

インドリジン-2-カルボン酸は一般的に安全ですが、過度に濃い状態では刺激性があります。取り扱いには適切な防護具を使用し、直接触れや吸入を避ける必要があります。

3189-48-8Indolizine-2-carboxy...
化合物よくある質問

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールの市場動向や研究トレンドはどうですか?

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールは、医薬品や農薬、および合成化学の分野において研究が進められています。市場動向としては、化学物質...

131786-48-65-Methyl-2-(3-pyridi...
化合物よくある質問

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛はどのように保存すればよいですか?

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛は、密閉容器に保管し、避けておくことが重要です。室温で保管し、直射日光を避けてください。

2230887-23-54,4',4''-(2,4,6-Pyri...
化合物よくある質問

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールについて、適用される法規ガイドラインは何ですか?

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールは、GHS(国際危険物識別ルール)の分類が適用されま...

145238-45-5(3aR)-1,3,3-Tripheny...
化合物よくある質問

N,N-ジブチルプロパニジアミンの主な用途は何ですか?

N,N-ジブチルプロパニジアミンは主にアクリル酸エステルの固化剤、界面活性剤、及び農薬の製造材料として使用されます。

102-83-0N,N-Dibutyl-1,3-prop...
化合物よくある質問

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品はありますか?

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品としては、他の芳香族アミン化合物や類似の除草剤が考えられます。ただし、他の化合物と同様に、代替品の選択には安全性と効果性...

75926-64-66-(4-Chlorophenoxy)-...
化合物よくある質問

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全ですか?

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全性に関しては一定の注意が必要で、直接的な皮膚刺激や吸入毒性は報告されていませんが、吸入は避けるべきです。

79408-85-84-Methyl-2-oxo-2H-ch...
化合物よくある質問

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際は、防塵マスク、ゴーグル、ゴム手袋を使用し、ドラフトチャンバー内で作業することを推奨しま...

70310-30-43-Phenyl-3,4-dihydro...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。