Conducão eletrônica e propriedades termodinâmicas da molécula de DNA

In this thesis, we study the thermo-electronic properties of the DNA molecule. For this purpose, we used three types of models with the DNA, all assuming a at geometry (2D), each built by a sequence of quasiperiodic (Fibonacci and / or Rudin-Shapiro) and a sequence of natural DNA, part of the human chromosome Ch22. The first two models have two types of components that are the nitrogenous bases (guanine G, cytosine C, adenine A and thymine T) and a cluster sugar-phosphate (SP), while the third has only the nitrogenous bases. In the first model we calculate the density of states using the formalism of Dyson and transmittance for the time independent Schr odinger equation . In the second model we used the renormalizationprocedure for the profile of the transmittance and consequently the I (current) versus V (voltage). In the third model we calculate the density of states formalism by Dean and used the results together with the Fermi-Dirac statistics for the chemical potential and the quantum specific heat. Finally, we compare the physical properties found for the quasi-periodic sequences and those that use a portion of the genomic DNA sequence (Ch22).

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Nesta tese, estudamos as propriedades termo-eletrônicas da molécula de DNA. Para tal propósito, fizemos uso de três tipos de modelos com o DNA, todos assumindo uma geometria plana (2D), construídos cada um através das sequências quase-periódicas (Fibonacci e/ou Rudin-Shapiro) e de uma sequência de DNA natural, parte do cromossomo humano Ch22 . Os dois primeiros modelos apresentam dois tipos de componentes que são: as bases nitrogenadas (Guanina G, citosina C, Adenina A e Timina T) e um grupamento açúcar-fosfato (SP), enquanto o terceiro modelo apresenta somente as bases nitrogenadas. No primeiro modelo calculamos as densidades de estados utilizando o formalismo de Dyson e as transmitâncias pela equacão de Schrödinger independente do tempo. No segundo modelo fizemos uso do processo de renormalizacão para obtemos os perfis das transmitâncias e consequentemente as curvas I (corrente) _ V (voltagem). No terceiro modelo calculamos as densidades de estados pelo formalismo de Dean e utilizamos os resultados juntamente com a estatística de Fermi-Dirac para obtemos os potenciais químicos e os calores específicos quânticos. Finalmente, comparamos as propriedades físicas encontradas para as sequências quase-periódicas e para aqueles que utilizam um trecho da sequência genômica do DNA (Ch22)