Estudio del efecto de la temperatura, la hidratación, la longitud y el desorden de la secuencia sobre el gap de energía del ADN

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dc.contributor.advisorPáez González, Carlos José
dc.contributor.authorMesa Suárez, Luis Gabriel
dc.date.accessioned2024-03-04T01:21:41Z
dc.date.available2021
dc.date.available2024-03-04T01:21:41Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractEn el presente trabajo se realiza el estudio de los efectos de diferentes variables del sistema sobre elgap de energía del ADN. Particularmente se estudian los efectos de la temperatura, la hidratación, lalongitud y el tipo de secuencia. Para esto se emplea el modelo tight-binding (TB) de cuatro canales, elcuál es un modelo heurístico que captura la esencia de las propiedades eléctricas y de transporte desistemas mesoscópicos. A partir de este modelo se calcula la densidad de estados (DOS), la razónde participación (PR), el número de participación(NP) y la distribución de la función de onda sobrela red, cantidades físicas que miden el grado de localización de la función de onda electrónica en lared. Se introduce el efecto del desorden estructural variando la concentración en la distribución de lospares de bases, el efecto de la temperatura a través de la disminución en la amplitud del parámetro dehopping entre los sitios moleculares del modelo, la localización de carga sobre el sistema en funciónde la longitud de la secuencia, y la hidratación mediante la modificación en la energía de lo sitiosmoleculares. En los resultados se evidencia la apertura de un gap de energía para T' > 0 y el aumentodel mismo con la temperatura, donde además, las variaciones de longitud y de secuencia no presentacambios drásticos en la amplitud del gap. Por otro lado, la hidratación refleja importantes efectossobre la localización electrónica, mostrando una transición de fase tipo semiconductor-conductor,con el aumento del desorden en la energía de sitio. El trabajo complementario incluye el calculo dela RP y la DOS para diferentes modelos tight-binding del ADN.
dc.description.abstractenglishThe present work studied the effects of the system variables on the bandgap of DNA. The effects oftemperature, hydration, length, and type of sequence are mainly studied. For this, the tight-binding(TB) four-channel model is used, a heuristic model that captures the essence of electrical and transport properties of mesoscopic systems. From this model, the density of states (DOS), the participation ratio (PR), the participation number(NP) and the distribution of the electronic wave functionon the system are calculated, physical quantities that measure the degree of localization of the function. Electronic wave on the network. The effect of structural disorder is introduced by varying theconcentration in the distribution of base pairs, the effect of temperature through the decrease in theamplitude of the hopping parameter between the molecular sites of the model, the location of chargeon the system as a function of the length of the sequence, and the hydration through the randomshift in the energy of the molecular sites. The results show an opening of a gap for 7’ > 0 and theincrease with temperature, where, in addition, the variations in length and sequence do not shownotable changes in the width of the energy gap. On the other hand, hydration reflects significant effects on electronic location, showing a semiconductor-conductor phase transition with the increasingsite energy. The complementary work includes the calculation of the PR and the DOS for differenttight-binding models of DNA.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/41909
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programFísica
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectADN
dc.subjectGap De Energía
dc.subjectTight-Binding
dc.subjectLocalización Electrónica.
dc.subject.keywordDna
dc.subject.keywordEnergy Gap
dc.subject.keywordTight-Binding
dc.subject.keywordElectronic Localization
dc.titleEstudio del efecto de la temperatura, la hidratación, la longitud y el desorden de la secuencia sobre el gap de energía del ADN
dc.title.englishStudy of the effect of temperature, hydration, length, and sequencedisorder on the energy gap of dna []
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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