تعیین توالی DNA با استفاده از نانومنفذ عاملدار گرافین: مطالعه دینامیک مولکولی
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران
2 دانشیار، دانشکده علوم ریاضی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.50130.3052چکیده
در این تحقیق امکان تعیین توالی تکرشته DNA حین عبور از نانومنفذ عاملدار صفحات گرافینی با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی هدایت شده در سرعت ثابت بررسی شده است. جهت عاملدار کردن نانومنفذ، از اتمهای هیدروژن و گروه هیدروکسیل استفاده شده است. حین عبور تک رشته DNA، نیروی مورد نیاز برای حرکت DNA به اتم فسفر ستون فقرات آن اعمال میشود و سپس تغییرات نیرو جهت تشخیص تمایز بین بازها بررسی شده است. همچنین، بروز تغییرات در زوایه صفحه باز نسبت به صفحه گرافین، که زاویه بتا نامیده میشود، حین عبور DNA از نانومنفذ بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با استفاده از این ساختار و بررسی پارامترهای مورد تحقیق، مولکولهای سیتوزین، گوانین و تیمین با استفاده از این روش قابل تمایز هستند. این امید وجود دارد که با به خدمت گرفتن قابلیتهای این روش و توجه بیشتر به پتانسیلهای منحصر به فرد نانوساختارهای حالت جامد دوبعدی، افقی نو برای طراحی نسل جدید ماشینهای توالییابی پروتئینها در دید محققان پروژه کلان ژنوم شناسی انسانی بگشاید.