RESUMO

Sabe-se que elétrons de baixa energia (EBEs) são as espécies secundárias mais abundantes provenientes da interação da radiação ionizante com o corpo humano [V. Cobut et al., Radiat Phys. Chem. 51, 229 (1998)]. Esses EBEs podem ficar temporariamente aprisionados nas bases do DNA (adenina – A, timina – T, citosina – C e guanina – G), formando uma ressonância, que pode induzir quebras de simples e dupla fita do DNA [B. Boudaïffa et al., Science 287, 1658 (2000)]. Portanto, é importante obter as energias de aprisionamento vertical dos elétrons (EAEs) a essas bases, que podem ser relacionadas às posições das ressonâncias. Nesse trabalho, foram feitos cálculos de otimização de geometria das bases do DNA isoladas e na presença de seus respectivos pares (AT e CG) e, posteriormente, cálculos de estrutura eletrônica. Tal estudo foi feito utilizando o programa computacional GAMESS [M. W. Schmidt et al., J. Comput. Chem. 14, 1347 (1993)], com a aproximação de segunda ordem de Møller-Plesset (MP2) e um conjunto de base 6-31G(d). Então, aplicamos uma relação empírica de escala como obtida em [S. W. Staley et al., J. Phys. Chem. 98, 116 (1994)], que relaciona a energia dos orbitais virtuais às posições das ressonâncias, a fim de obtermos as EAEs para cada sistema, como uma aproximação para o processo de espalhamento. Nós obtivemos três EAEs para cada uma das bases isoladas, que estão em bom acordo com os valores experimentais [K. Aflatooni et al., J. Phys. Chem. A 102, 6205 (1998)] e obtidos em contas de espalhamento [C. Winstead et al., J. Chem. Phys. 125, 244302 (2006); C. Winstead et al., J. Chem. Phys. 127, 085105 (2007)] disponíveis na literatura. Os valores obtidos das EAEs para o par CG estão aproximadamente 0,3 eV abaixo (acima) dos valores obtidos para a molécula citosina (guanina) isolada. Esse deslocamento nas EAEs pode ser explicado através do estudo da carga líquida dos compostos, como realizado em [T. C. Freitas et al., J. Chem. Phys. 138, 174307 (2013)], a partir do qual obtivemos um valor de +0,024692 (u.a.) para a citosina, e -0,024692 (u.a.) para a guanina. Para o par AT não foram observadas variações significativas das EAEs, e os valores obtidos para a carga líquida das moléculas foram consideravelmente menores do que para o par CG.

Palavras-chave: DNA, Elétron, Ressonância