RNA碱基的太赫兹光谱和拉曼光谱特征研究

发布时间：2017-09-24 10:21

  本文关键词：RNA碱基的太赫兹光谱和拉曼光谱特征研究

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【摘要】：应用傅里叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪测试了RNA碱基在太赫兹波段(1~10THz)的红外和拉曼光谱,同时结合Guassian09软件和周期性边界条件下基于能量的分块方法(PBC—GEBF),分析了RNA碱基晶体的红外和拉曼光谱特征,得到了所有特征峰位置及其对应的振动模式,且计算光谱与测试光谱一致吻合,表明碱基粉末样品为无定形晶体结构。通过对红外光谱的分析可知,在太赫兹波段,腺嘌呤和鸟嘌呤都有6个红外活性振动模式,胞嘧啶和尿嘧啶分别为6个和3个红外活性振动模式,与实验结果相比,除了鸟嘌呤6.35THz处的弱吸收峰没能重现,4.83和5.39THz处的吸收峰简并;胞嘧啶4.3和4.79THz处吸收峰简并;尿嘧啶3.32和3.82THz处的吸收峰简并外,其他吸收峰的位置和强度均被准确地模拟重现。通过对拉曼光谱的分析可知,理论和实验光谱基本一致,除了尿嘧啶3.52和4.48THz处特征峰简并;鸟嘌呤7.26和8.03THz,3.57,4.02,4.49,4.89和5.98THz处特征峰简并外,其他特征峰的位置和强度均被准确的模拟重现。通过对特征峰的分析和辨认,可知在1~10THz,RNA碱基的振动模式均来源于晶格内分子的集体振动,分子间的氢键和弱相互作用力对振动模式的贡献很大,进一步分析可知,在1~5.5THz,其振动模式来自所有原子参与的集体振动,在5.5~10THz,振动模式来自于部分原子参与的集体振动。此项研究对揭示RNA碱基在构成生物大分子结构、生物大分子鉴定以及太赫兹波段光谱的形成机制等方面,具有重要的理论和实际参考价值。
【作者单位】： 南京林业大学信息科学技术学院;三江学院电子信息工程学院;南京大学化学工程学院;南京林业大学现代分析测试中心;
【关键词】： RNA碱基 太赫兹光谱 拉曼光谱 PBC-GEBF
【基金】：国家自然科学基金项目(31170668,31200541) 江苏省自然科学基金项目(2012417) 江苏省优势学科(PAPD) 江苏高校品牌专业建设工程项目(TAPP)资助
【分类号】：Q52;O657.3
【正文快照】： 1.南京林业大学信息科学技术学院,江苏南京2100372.南京大学化学工程学院,江苏南京2100233.南京林业大学现代分析测试中心,江苏南京2100374.三江学院电子信息工程学院,江苏南京210012引言核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)存在于大多数已知的植物病毒和部分动物病毒以及一些噬菌

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本文编号：910866