本文關(guān)鍵詞：RNA堿基的太赫茲光譜和拉曼光譜特征研究

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【摘要】：應(yīng)用傅里葉紅外光譜儀和激光拉曼光譜儀測(cè)試了RNA堿基在太赫茲波段(1~10THz)的紅外和拉曼光譜,同時(shí)結(jié)合Guassian09軟件和周期性邊界條件下基于能量的分塊方法(PBC—GEBF),分析了RNA堿基晶體的紅外和拉曼光譜特征,得到了所有特征峰位置及其對(duì)應(yīng)的振動(dòng)模式,且計(jì)算光譜與測(cè)試光譜一致吻合,表明堿基粉末樣品為無(wú)定形晶體結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)紅外光譜的分析可知,在太赫茲波段,腺嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤都有6個(gè)紅外活性振動(dòng)模式,胞嘧啶和尿嘧啶分別為6個(gè)和3個(gè)紅外活性振動(dòng)模式,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比,除了鳥(niǎo)嘌呤6.35THz處的弱吸收峰沒(méi)能重現(xiàn),4.83和5.39THz處的吸收峰簡(jiǎn)并;胞嘧啶4.3和4.79THz處吸收峰簡(jiǎn)并;尿嘧啶3.32和3.82THz處的吸收峰簡(jiǎn)并外,其他吸收峰的位置和強(qiáng)度均被準(zhǔn)確地模擬重現(xiàn)。通過(guò)對(duì)拉曼光譜的分析可知,理論和實(shí)驗(yàn)光譜基本一致,除了尿嘧啶3.52和4.48THz處特征峰簡(jiǎn)并;鳥(niǎo)嘌呤7.26和8.03THz,3.57,4.02,4.49,4.89和5.98THz處特征峰簡(jiǎn)并外,其他特征峰的位置和強(qiáng)度均被準(zhǔn)確的模擬重現(xiàn)。通過(guò)對(duì)特征峰的分析和辨認(rèn),可知在1~10THz,RNA堿基的振動(dòng)模式均來(lái)源于晶格內(nèi)分子的集體振動(dòng),分子間的氫鍵和弱相互作用力對(duì)振動(dòng)模式的貢獻(xiàn)很大,進(jìn)一步分析可知,在1~5.5THz,其振動(dòng)模式來(lái)自所有原子參與的集體振動(dòng),在5.5~10THz,振動(dòng)模式來(lái)自于部分原子參與的集體振動(dòng)。此項(xiàng)研究對(duì)揭示RNA堿基在構(gòu)成生物大分子結(jié)構(gòu)、生物大分子鑒定以及太赫茲波段光譜的形成機(jī)制等方面,具有重要的理論和實(shí)際參考價(jià)值。
【作者單位】： 南京林業(yè)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院;三江學(xué)院電子信息工程學(xué)院;南京大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院;南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測(cè)試中心;
【關(guān)鍵詞】： RNA堿基 太赫茲光譜 拉曼光譜 PBC-GEBF
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31170668,31200541) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2012417) 江蘇省優(yōu)勢(shì)學(xué)科(PAPD) 江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程項(xiàng)目(TAPP)資助
【分類號(hào)】：Q52;O657.3
【正文快照】： 1.南京林業(yè)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院,江蘇南京2100372.南京大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,江蘇南京2100233.南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測(cè)試中心,江蘇南京2100374.三江學(xué)院電子信息工程學(xué)院,江蘇南京210012引言核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)存在于大多數(shù)已知的植物病毒和部分動(dòng)物病毒以及一些噬菌

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