An earring for the double helix: assembly of topological links comprising duplex DNA and a circular oligodeoxynucleotide

Abstract Novel DNA nanostructures, locked pseudorotaxane and locked catenane were assembled through topological linkage of a double-stranded target to a circular oligodeoxyribonucleotide (cODN)(+). The formation of these supramolecular complexes occurs with remarkable sequence specificity and is accomplished via local opening of duplex DNA by a pair of homopyrimidine bis-PNAs. The obtained cODN label, resembling an earring, forms a true topological link with the linear or closed circular (cc) target DNA and occupies a fixed position along the double helix. The PNA directed assembly described here introduces PNA oligomers into the repertoire of DNA nanotechnological tools.

Strahlungsloser Übergang von Elektronenanregungsenergie durch dünne Schichten

Es wird eine monomolekulare Schicht eines Farbstoffs S (Sensibilisator) erzeugt. Darüber bringt man eine Bariumstearatschicht der Dicke d durch Aufeinanderlagern mehrerer monomolekularer Schichten. Auf dieser Schicht wird eine monomolekulare Schicht eines Farbstoffs A (Akzeptor), dessen Absorptionsmaximum im Bereich der Fluoreszenzbande von S liegt, erzeugt. Wird im Absorptionsbereich von S angeregt, so beobachtet man, falls d ≧ 250 A ist, eine deutliche Fluoreszenz von S. Ist d ≦ 100 Ā, so ist die Fluoreszenz gelöscht. Es findet in diesem Fall ein strahlungsloser Energieübergang von S nach A statt. Bei dem hier gegebenen Verfahren hat man im Gegensatz zu bisherigen Verfahren zum Nachweis des strahlungslosen Energieübergangs nicht mit Störungen durch Trivialeffekte (Sekundärabsorption des Fluoreszenzlichts von S durch A, Energieübertragung durch Zusammenstoß von S und A, Vorhandensein von Assoziaten von S und A) zu rechnen.

Ringstrom bei cyclischen Polyenen mit alternierenden und ausgeglichenen Bindungsabständen

The ring current effect in NMR has generally been used to distinguish between equal and alternant bonds in cyclic π-electron systems, assuming a strong ring current in equal-bonds-hydrocarbons and no ring current in alternant-bonds-hydrocarbons. A calculation of the ring current is presented based on the one dimensional electron gas model. The effect of bond alternation is considered by a sine curve potential.

Proceeding from a model with equal bonds to a model with alternant bonds the ring current is strongly reduced in rings with more than 10 members; it is reduced by 24% and 51% only in 6 and 10 membered rings, respectively. In non-HücKEL type rings with 4 to 16 carbon atoms the ring current is directed opposite to the classical current and is strongest in cyclobutadiene. The contribution of the π-electrons to the susceptibility of these compounds is therefore paramagnetic and ring current shifts opposite to those in HÜCKEL rings are to be expected. These results are confirmed by the proton chemical shifts in the NMR spectrum of [16]-Annulene.

Analogiebetrachtungen und Analogrechner zur Behandlung der Korrelation von Π-Elektronen (1)

Um das Verhalten eines Moleküls bei Lichteinwirkung zu behandeln, wird die Annahme zugrunde gelegt, daß jedes π-Elektron im Feld der Lichtwelle, im Feld des Molekülrumpfs und im zeitlich veränderlichen gemittelten Feld aller übrigen π-Elektronen des Moleküls steht. Das sich so mit der zeitabhängigen SCHRÖDINGER-Gleichung ergebende Gleichungssystem ist analog zu dem System der Gleichungen, die das Verhalten einer Gesamtheit untereinander gekoppelter linearer klassischer Oszillatoren beschreibt, welche unter der Wirkung einer periodisch veränderlichen äußeren Kraft stehen. Das Gleichungssystem kann mit einem geeigneten Analogrechner leicht gelöst werden und das Verfahren ist daher auch im Fall komplizierter π-Elektronensysteme leicht durchführbar. Es zeigt sich, daß das Verfahren zu einer Näherung führt, wie sie in der Methode der Konfigurationswechselwirkung bei Mitberücksichtigung der zweifach angeregten Konfigurationen erreicht wird. Der Einfluß des Lösungsmittels auf die Größe des an den Elektronen wirksamen Feldes der Lichtwelle wird untersucht.

Über eine Erweiterung der ω-Methode

Electron repulsion and spin properties of π-electrons are explicitely considered in Pople's SCF-theory; in the ω-method electron interaction is included in a simple way, but there is no physical justification for this procedure. In this paper we describe an LCAO-method (ωrs-method), in which π-electron repulsion is explicitely included and spin properties are neglected. Bond lengths, dipole moments, ionisation energies are calculated, and an explanation of the Scheibe phenomenon is given.

The Self-Assembly of an Amphiphilic Block Copolymer: A Dissipative Particle Dynamics Study

The self-assembly of a poly(ethylene oxide)-block-poly(propylene oxide)-block-poly(ethylene oxide) blockcopolymer (EO13PO30EO13) in the presence of water was investigated. The phases have been studied with the mesoscopic simulation technique Dissipative Particle Dynamics (DPD). The micellar, hexagonal, lamellar, bicontinuous and inverse micellar phase have been identified with this method and showed remarkable agreement with the experimental phase behavior. This work showed that the Dissipative Particle Dynamics simulations are also suitable for complicated polymer systems such as the EO13PO30EO13 triblock copolymer.

Mesoscale Computer Simulations on the Phase Behavior of the Non-Ionic Surfactant C12E5

Dissipative Particle Dynamics is a mesoscopic simulation method which allows to predict the self-assembly of amphiphilic polymers and surfactants. It was possible to reproduce the phase behavior of the non-ionic surfactant C12E5 in water. The three different phases L1, La and L2 could be characterized with Dissipative Particle Dynamics.