Probing charge transport in oxidatively damaged DNA sequences under the influence of structural fluctuations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 36, 2012, Pages 10977-10985

  Lee, M H ^a   Brancolini, G ^b   Gutierrez R ^a   Di Felice, R ^b   Cuniberti, G ^a,c  

^a DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

^b CNR   (Italy)

^c National Center for Nanomaterials Technology (NCNT)   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; ELECTRONIC STRUCTURE; MOLECULAR DYNAMICS; OLIGOMERS; TIME SERIES;

CHARGE-TRANSPORT MODEL; CLASSICAL MOLECULAR DYNAMICS; COARSE-GRAINED; DOUBLE STRANDED DNA; ELECTRICAL RESPONSE; ELECTRICAL TRANSPORT MEASUREMENTS; ELECTRONIC CHARGES; ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS; HYBRID METHODOLOGIES; LANDAUER; LIQUID ENVIRONMENT; MOLECULAR DYNAMICS TRAJECTORIES; OXIDATIVE DAMAGE; SEMI-EMPIRICAL; SEQUENCE MODIFICATION; STRUCTURAL FLUCTUATIONS; TRANSFER PARAMETERS; TRANSPORT CHARACTERISTICS;

DNA SEQUENCES;

EID: 84866407360     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2091544     Document Type: Article

References (57)

1. Hsu, G. W.; Ober, M.; Carell, T.; Besse, L. S. Nature 2004, 431, 217-221
2. Fraga, C. G.; Shigenaga, M. K.; Park, J.-W.; Degan, P.; Ames, B. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 4533-4537
3. Malins, D. C.; L.Polissar, N. L.; Ostrander, G. K.; Vinson, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 12442-12445
4. Lipscomb, L. A.; Peek, M. E.; Morningstar, M. L.; Verghis, S. M.; Miller, E. M.; Rich, A.; Essigmann, J. M.; Williams, L. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 719-723
5. McAuley-Hecht, K. E.; Leonard, G. A.; Gibson, N. J.; Thomson, J. B.; Watson, W. P.; Hunter, W. N.; Brown, T. Biochemistry 1994, 33, 10266-10270
6. Markus, T. Z.; Daube, S. S.; Naaman, R.; Fleming, A. M.; Muller, J. G.; Burrows, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 131, 89-95
7. Zheng, G.; Gao, X.; Lieber, C. M. Nano Lett. 2010, 10, 3179-3183
8. Capua, E.; Cao, R.; Sukenik, C. N.; Naaman, R. Sens. Actuator B 2009, 140, 122-127
9. Tsutsui, M.; Matsubara, K.; Ohshiro, T.; Furuhashi, M.; Taniguchi, M.; Kawai, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9124-9128
10. Esposito, V.; Randazzo, A.; Virgilio, A.; Cozzuto, L.; Mayol, L. Nucleosides, Nucleotides Nucleic Acids 2005, 24, 783-788
11. Miller, J. H.; Fan-Chiang, C.-C. P.; Straatsma, T. P.; Kennedy, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6331-6336
12. Cheng, X.; Kelso, C.; Hornak, V.; de los Santos, C.; Grollman, A. P.; Simmerling, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13906-13918
13. Murphy, C. J.; Arkin, M. R.; Jenkins, Y.; Ghatlia, N. D.; Bossmann, S. H.; Turro, N. J.; Barton, J. K. Science 1993, 262, 1025-1029
14. Arkin, M. R.; Stemp, E. D. A.; Holmlin, R. E.; Barton, J. K.; Hörmann, A.; Olson, E. J. C.; Barbara, P. F. Science 1996, 273, 475-480
15. Hall, D. B.; Holmlin, R. E.; Barton, J. K. Nature 1996, 382, 731-735
16. Porath, D.; Bezryadin, A.; de Vries, S.; Dekker, C. Nature 2000, 403, 635-638
17. Xu, B.; Zhang, P.; Li, X.; Tao, N. Nano Lett. 2004, 4, 1105-1108
18. Cohen, H.; Nogues, C.; Naaman, R.; Porath, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 11589-11593
19. Jortner, J.; Bixon, M.; Langenbacher, T.; Michel-Beyerle, M. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 12759-12765
20. Grozema, F. C.; Berlin, Y. A.; Siebbeles, L. D. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10903-10909
21. Barnett, R. N.; Cleveland, C. L.; Joy, A.; Landman, U.; Schuster, G. B. Science 2001, 294, 567-571
22. Roche, S. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 108101-108104
23. Gutiérrez, R.; Mohapatra, S.; Cohen, H.; Porath, D.; Cuniberti, G. Phys. Rev. B 2006, 74, 235105-235114
24. Cramer, T.; Krapf, S.; Koslowski, T. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8105-8110
25. Yamada, H.; Starikov, E. B.; Hennig, D. Eur. Phys. J. B 2007, 59, 185-192
26. Schmidt, B. B.; Hettler, M. H.; Schön, G. Phys. Rev. B 2008, 77, 165337-165344
27. Troisi, A.; Orlandi, G. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2093-2101
28. Grozema, F. C.; Tonzani, S.; Berlin, Y. A.; Schatz, G. C.; Siebbeles, L. D. A.; Ratner, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5157-5166
29. Kubař, T.; Elstner, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8788-8798
30. Kubař, T.; Kleinekathöfer, U.; Elstner, M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13107-13117
31. Woiczikowski, P. B.; Kubař, T.; Gutiérrez, R.; Caetano, R. A.; Cuniberti, G.; Elstner, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 215104-215117
32. Gutiérrez, R.; Caetano, R. A.; Woiczikowski, B. P.; Kubař, T.; Elstner, M.; Cuniberti, G. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 208102-208105
33. Gutiérrez, R.; Caetano, R.; Woiczikowski, P. B.; Kubař, T.; Elstner, M.; Cuniberti, G. New J. Phys. 2010, 12, 023022-023037
34. Migliore, A.; Corni, S.; Varsano, D.; Klein, M. L.; Di Felice, R. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9402-9415
35. Starikov, E. B.; Tanaka, S.; Kurita, N.; Sengoku, Y.; Natsume, T.; Wenzel, W. Euro. Phys. J. E 2005, 18, 437-445
36. Natsume, T.; Dedachi, K.; Tanaka, S.; Higuchi, T.; Kurita, N. Chem. Phys. Lett. 2005, 408, 381-388
37. Starikov, E. B.; Fujita, T.; Watanabe, H.; Sengoku, Y.; Tanaka, S.; Wenzel, W. Mol. Sim. 2006, 32, 759-764
38. Dedachi, K.; Natsume, T.; Nakatsu, T.; Tanaka, S.; Ishikawa, Y.; Kurita, N. Chem. Phys. Lett. 2007, 436, 244-251
39. Kitaura, K.; Morokuma, K. Int. J. Quantum Chem. 1976, 10, 325-340
40. Kitaura, K.; Ikeo, E.; Asada, T.; Nakano, T.; Uebayasi, M. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 701-706
41. Fedorov, D. G.; Kitaura, K. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6904-6914
42. Watanabe, T.; Inadomi, Y.; Umeda, H.; Fukuzawa, K.; Tanaka, S.; Nakano, T.; Nagashima, U. J. Comput. Theor. Nanosci. 2009, 6, 1328-1337
43. Kubař, T.; Woiczikowski, P. B.; Cuniberti, G.; Elstner, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7937-7947
44. Altoè, P.; Stenta, M.; Bottoni, A.; Garavelli, M. Theor. Chem. Acc. 2007, 118, 219-240
45. Senn, H. M.; Thiel, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1198-1229
46. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W. Amber 10; University of California: San Fransisco, CA, 2008.
47. Pearlman, D. A.; Case, D. A.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.;Cheatham, T. E. , III.; DeBolt, S.; Ferguson, D.; Seibel, G.; Kollman, P. AMBER, a package of computer programs for applying molecular mechanics, nomral mode analysis, molecular dynamics and free energy calcualtions to simulate the structural and energetic properties of molecules Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 1-41
48. Case, D. A.; Cheatham, T.; Darden, T.; Gohlke, H.; Luo, R.; Merz, K. M., Jr.; Onufriev, A.; Simmerling, C.; Wang, B.; Woods, R. J. The Amber Biomolecular Simulation Programs J. Comput. Chem. 2005, 26, 1668-1688
49. Shao, J.; Tanner, S. W.; Thompson, N.; Cheatham, T. E., III. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 2312-2334
50. Dupradeau, F. Y.; Pigache, A.; Zaffran, T.; Savineau, C.; Lelong, R.; Grivel, N.; Lelong, D.; Rosanski, W.; Cieplak, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12 (28) 7821-7839
51. Vazquez-Mayagoita, A.; Huertas, O.; Brancolini, G.; Sumpter, B. G.; Luque, F. J.; Di Felice, R.; Fuentes-Cabrera, M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 14465-14472
52. Shapir, E.; Brancolini, G.; Molotsky, T.; Kotlyar, A. K.; Di Felice, R.; Porath, D. Adv. Mater. 2011, 23, 4290-4294
53. Tomasi, J.; Persico, M. Chem. Rev. 1994, 94, 2027-2094
54. Dewar, M. J. S.; Zoebisch, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3902-3909
55. Lee, M. H.; Avdoshenko, S.; Gutiérrez, R.; Cuniberti, G. Phys. Rev. B 2010, 82, 155455-155461
56. Datta, S. In Electronic Transport in Mesoscopic Systems; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1995.
57. Haupt, F.; Cavaliere, F.; Fazio, R.; Sassetti, M. Phys. Rev. B 2006, 74, 205328