Thesis Details

Biyolojik önemi olan küçük nükleotidlerin yapısal ve elektronik özelliklerinin moleküler modelleme yoluyla incelenmesi = Investigation of structural and electronic properties of biologically important small nucleotides by molecular modeling

Main Topics:

Biochemistry

Document Type:

Thesis

Program Type:

Master

Publication Date:

12/2018

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000265510

Descriptors:

BIOCHEMISTRY

Abstract

In eukaryotic organisms, the flow of genetic information is regulated by the transfer of information from DNA to mRNA ending with a functional protein. In addition, some proteins implicated in the transcription of a gene by binding to short DNA sequences in promoter region in order to initiate RNA synthesis. In this study, we aimed to generate 3D molecular modelling of the nucleotide (primarily mono-tetramer) structures whose specific biological functions are known and to reveal electronic properties of these structures. The Spartan'14 program was used to analysis of the conformer structures of the mono, di, tri and tetramer structures of the TATA-box sequence. The MOPAC2016 program with PM6-D3H4 method and Gaussian09 program at ωB97XD/6-311++G(d,p) level were used for optimizations and frequency calculations for each investigated conformer. Using the calculated results, the most stable structures were determined using the relative energies. Molecular structures were drawn by Discovery Studio Visualizer 2019.As a result, we found that the –H bond was formed between the –OH group of the ribose ring and -PO43 group of the nucleotide structure. In addition, we observed nucleobase conjugates (A=T) of tetranucleotide structures and CH−π bond, as non-covalent interaction.

Ökaryotik canlılarda genetik bilginin aktarımı ve genin ifade edilmesi deoksiribonükleik asitin (DNA) ribonükleik asite (RNA) transkripe edilmesini takiben proteine çevrilmesi şeklinde gerçekleşmektedir. Bununla birlikte, genin transkripsiyonunda görev alan enzimler, RNA polimerleşmesini başlatabilmeleri için DNA dizisi içerisinde bulunan promotör bölge olarak bilinen kısa DNA dizilerine bağlanma gereksinimi duymaktadır.Bu çalışmada, biyolojik olarak belirli işlevleri belirlenmiş olan nükleotid (öncelikli olarak mono-tetramer) yapıları belirlenerek, bu yapıların üç boyutlu modellerinin oluşturulması ile yapısal ve elektronik özelliklerinin moleküler modelleme ile araştırılması amaçlanmıştır. Bunun için, TATA-kutusu dizine ait mono, di, tri ve tetramer yapılarına ait konfomerlerin yapı analizi Spartan'14 programı ile bulundu. Bulunan konfomer yapılarının optimizasyon ve frekans hesaplamaları sulu ortamda, MOPAC2016 programı PM6-D3H4 yöntemi ve Gaussian09 programı ωB97XD/6-311++G(d,p) yöntemi ile hesaplandı. Hesaplama sonrasında rölatif enerji değerleri hesaplanarak, moleküler yapıların gösterimi Discovery Studio Visualizer 2019 programı ile yapıldı.Sonuç olarak, nükleotid yapılarının riboz halkasına bağlı –OH grubu ile -PO43- grupları arasında –H bağının oluştuğu bulundu. Buna ek olarak, tetranükleotid yapılarının nükleobazlarının eşleniklerinin (A=T) ve non-kovalent etkileşim olarak CH−π bağının oluştuğu gözlendi.

Thesis Details

Biyolojik önemi olan küçük nükleotidlerin yapısal ve elektronik özelliklerinin moleküler modelleme yoluyla incelenmesi = Investigation of structural and electronic properties of biologically important small nucleotides by molecular modeling

Authors:

Çirkin, Hasip

Publisher:

Ege Üniversitesi

Main Topics:

Biochemistry

Document Type:

Thesis

Program Type:

Master

Publication Date:

12/2018

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000265510

Descriptors:

BIOCHEMISTRY

Abstract

Thesis Details

Biyolojik önemi olan küçük nükleotidlerin yapısal ve elektronik özelliklerinin moleküler modelleme yoluyla incelenmesi = Investigation of structural and electronic properties of biologically important small nucleotides by molecular modeling

Authors: Çirkin, Hasip

Publisher: Ege Üniversitesi

Main Topics: Biochemistry

Document Type: Thesis

Program Type: Master

Publication Date: 12/2018

Document Language: Turkish

Document ID (Org No.): 2000265510

Descriptors:

BIOCHEMISTRY

Abstract

Authors:

Çirkin, Hasip

Publisher:

Ege Üniversitesi

Main Topics:

Biochemistry

Document Type:

Thesis

Program Type:

Master

Publication Date:

12/2018

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000265510