journal article·2020

Multiscale modelling reveals higher charge transport efficiencies of DNA relative to RNA independent of mechanism

Abhishek Aggarwal, Saientan Bag, Ravindra Venkatramani, Manish Jain, Prabal K. Maiti

Nanoscale· Volume 12· Issue 36
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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

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

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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