Yeni tasarlanan benzimidazol temelli metal-aracılı DNA-baz çiftlerinin floresans özelliklerinden yararlanarak mantık kapılarının dft yöntemi ile teorik incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Nanotıp A.B.D., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MOSTAFA ASGHARI DILMANI

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): FATMA SEVİN DÜZ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Monomer diziliş sıralarına göre genetik bilgileri saklama ve aktarma kapasitesine sahip olan DNA, kopyalayarak çoğalma özelliği ile kimyasal evrimde merkezi bir rol oluşturur. Watson-Crick baz çiftleri, iki baz çiftini hidrojen bağları ile tanımlar. Hidrojen bağları yerine metal koordinasyon bağları geçerse, daha kararlı alternatif bir metallo-DNA dizini oluşturulabilecektir. Metallo-DNA'ların da kopyalayarak çoğalma özelliği sağlanabilirse, DNA bilgisayar anahtarların oluşturulmasında önemli katkı sağlıyacaktır. Bu tezde, metalsiz ve Ni2+, Hg2+, Zn2+, Ag+ , Pt2+, Pd2+ metal katyonları ile Watson-Crick baz çiftlerine (T=Timin, A=Adenin, C=Sitozin ve G=Guanin) bağlı doymamış azinil köprüsü içeren bir bağlayıcı birim ve ona bağlı floresan sinyali veren florofordan (benzimidazol) oluşan yeni benzimidazol temelli metallo-DNA baz çifti sensörleri tasarlanmıştır. Yeni tasarlanmış, sulu ortamda, floroforlu ve floroforsuz, metallo-DNA sensörlerin, ayrı ayrı katyonlar ile koordinasyonu sonucunda, kararlılıkları, görünür bölgedeki renk değişimleri (renkölçer) ve absorbsiyon ve emisyon dalga boyundaki artış veya azalış (floresans) teorik olarak saptanmıştır. Ayrıca hesaplamalar, benzimidazol kısmının protonlanması ile yani asidik ortamda ve su fazında yapılarak moleküler, görünür bölgede renk verebilecek sensörler için mantık kapıları (logic gates) bulunmuştur. Tasarlanan floroforlu ve floroforsuz DNA baz çiftlerin kararlılıkları incelendiğinde, Ni2+ katyonunu öncelikle tercih etmektedir. Sadece A-T-Benzimidazol baz çifti, Hg2+ katyonunu tercih etmiştir. Hesapsal absorbsiyon-emisyon ve renk değişimleri sonucunda T-Zn-T, T-Hg-A, A-Ni-T, C-Pt-G, G-Pt-C, ve C-Ni-C baz çiftleri görünür bölgede kuvvetli renk ve emisyon vermektedir. Bu baz çiftlerinin mantık kapıları sırasıyla, AND, OR, OR ,OR, XOR ve OR' dur.