Urszula Budniak, Diamond Grant, 31.05.2012 – 30.11.2015,
Polish Ministry of Science and Higher Education
Budowa cząsteczek, a co za tym idzie ich właściwości są silnie związane z pełnionymi przez nie funkcjami. Użytecznym narzędziem do zdobywania informacji na temat struktury związku jest dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego. Celem zaproponowanego projektu jest scharakteryzowanie natury słabych oddziaływań w układach zmodyfikowanych zasad azotowych, a także określenie zmienności parametrów gęstości elektronowej tych cząsteczek pod wpływem otoczenia. Cel ten zamierza się osiągnąć poprzez zastosowanie nowoczesnych metod analizy strukturalnej, wspartej obliczeniami kwantowo-mechanicznymi, do badania kryształów i kokryształów tworzonych przez wybrane zasady azotowe.
Zadania badawcze obejmą:
- Zaprojektowanie i krystalizację serii układów zmodyfikowanych zasad azotowych.
- Niskotemperaturowe pomiary strukturalne oraz udokładnienie struktur z wykorzystaniem asferycznych atomowych czynników rozpraszania.
- Eksperymentalne i teoretyczne wyznaczenie rozkładu gęstości elektronowej i jego analiza topologiczna.
- Charakterystyka energetyczna sieci krystalicznych badanych układów wraz z analizą motywów sieciowych (obliczenia teoretyczne).
Analiza rozkładu gęstości elektronowej oraz szereg obliczeń kwantowych pozwolą na określenie rodzaju i siły oddziaływań międzycząsteczkowych, właściwości elektrostatycznych cząsteczek, a także umożliwią oszacowanie energii stabilizacji sieci krystalicznej i motywów w niej występujących. Wyniki zostaną odniesione do naturalnych zasad azotowych. Umożliwi to określenie udziału poszczególnych typów oddziaływań w stabilizacji helisy DNA, a co się z tym wiąże ich wpływu na funkcjonowanie kwasów nukleinowych. Określenie wpływu modyfikacji zasad azotowych na DNA może prowadzić do lepszego poznania procesów biologicznych oraz do umiejętności projektowania potencjalnych nowych leków.