Multiscale modelling reveals higher charge transport efficiencies of DNA relative to RNA independent of mechanism
Source abstract
Abstract
In this study, we compare the charge transport properties of multiple double-stranded (ds)RNA sequences with corresponding dsDNA sequences. Recent studies have presented a contradictory picture of relative charge transport efficiencies in A-form DNA : RNA hybrids and dsDNA. Using a multiscale modelling framework, we compute conductance of dsDNA and dsRNA using Landauer formalism in the coherent limit and Marcus-Hush theory in the incoherent limit. We find that dsDNA conducts better than dsRNA in both the charge transport regimes. Our analysis shows that the structural differences in the twist angle and slide of dsDNA and dsRNA are the main reasons behind the higher conductance of dsDNA in the incoherent hopping regime. In the coherent limit however, for the same base pair length, the conductance of dsRNA is higher than that of dsDNA for the morphologies where dsRNA has a smaller end-to-end length relative to that of dsDNA.
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Research context
OpenAlex topics: Advanced biosensing and bioanalysis techniques · DNA and Nucleic Acid Chemistry · RNA Interference and Gene Delivery
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Affiliations
Centre for Condensed Matter Theory
Department of Physics
Indian Institute of Science
Bangalore 560012
India
Department of Chemical Sciences
Tata Institute of Fundamental Research
Mumbai 400005
Funding
Department of Science and Technology, Ministry of Science and Technology, India · Ministry of Human Resource Development
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