Terahertz Wave Accelerates DNA Unwinding: A Molecular Dynamics Simulation Study

太赫兹辐射 DNA 碱基对 氢键 化学物理 核酸 生物物理学 分子动力学 太赫兹光谱与技术 分子 螺旋(腹足类) 生物系统 化学 纳米技术 材料科学 光电子学 生物 计算化学 生物化学 蜗牛 有机化学 生态学
作者
Kaijie Wu,Chonghai Qi,Zhi Zhu,Chunlei Wang,Bo Song,Chao Chang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:11 (17): 7002-7008 被引量:81
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.0c01850
摘要

Unwinding the double helix of the DNA molecule is the basis of gene duplication and gene editing, and the acceleration of this unwinding process is crucial to the rapid detection of genetic information. Based on the unwinding of six-base-pair DNA duplexes, we demonstrate that a terahertz stimulus at a characteristic frequency (44.0 THz) can serve as an efficient, nonthermal, and long-range method to accelerate the unwinding process of DNA duplexes. The average speed of the unwinding process increased by 20 times at least, and its temperature was significantly reduced. The mechanism was revealed to be the resonance between the terahertz stimulus and the vibration of purine connected by the weak hydrogen bond and the consequent break in hydrogen bond connections between these base pairs. Our findings potentially provide a promising application of terahertz technology for the rapid detection of nucleic acids, biomedicine, and therapy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
靓丽的如南完成签到,获得积分10
刚刚
暴躁的黎云完成签到,获得积分10
2秒前
吴晨曦发布了新的文献求助10
2秒前
cctv18应助yqyqyq采纳,获得30
3秒前
fryeia发布了新的文献求助10
4秒前
埮埮完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
riqiu发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
CipherSage应助吴晨曦采纳,获得10
10秒前
飞过时间的猪完成签到,获得积分10
10秒前
HWB发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
嗨~~完成签到,获得积分10
12秒前
Hzeros发布了新的文献求助10
13秒前
斯文蓉完成签到,获得积分10
13秒前
Dr.FelixFan完成签到 ,获得积分10
13秒前
Murray应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
朴实的焦关注了科研通微信公众号
15秒前
某某某应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
受伤飞丹完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
嗨~~发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
Owen应助白云朵儿采纳,获得10
19秒前
隐形曼青应助白云在晴天采纳,获得10
19秒前
朴素访旋完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
jphu发布了新的文献求助10
23秒前
左彦完成签到,获得积分10
23秒前
Scherbatsky发布了新的文献求助10
24秒前
陈黑手发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2547837
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2176358
关于积分的说明 5604129
捐赠科研通 1897190
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946694
版权声明 565412
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503899