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Il danno del DNA può accadere lontano dal punto dell'incidenza di radiazione

La luce ultravioletta mette in pericolo l'integrità di informazioni genetiche umane e può causare il cancro di interfaccia. Per la prima volta, i ricercatori dell'istituto di tecnologia di Karlsruhe (KIT) hanno dimostrato che il danno del DNA può anche accadere lontano dal punto dell'incidenza della radiazione. Hanno prodotto una sequenza artificialmente modellistica del DNA nella nuova architettura e sono riuscito a individuare il danno del DNA ad una distanza di 30 particelle elementari del DNA. I risultati sono riferiti in Angewandte Chemie (DOI: 10.1002/anie.202009216).

Finora, abbiamo pensato che fosse impossible affinchè l'energia leggera fosse trasmesso finora nel danno di causa e del DNA là.„

Il professor Dott. Hans-Achim Wagenknecht dall'istituto del KIT di chimica organica

I risultati della ricerca sono presentati in Angewandte Chemie e sono allineati come straordinario importanti e nei migliori dieci per cento dal giornale. Per lo studio, un DNA sinteticamente prodotto e modificato di certa architettura è stato usato. A determinati punti di questa breve sezione del gene, i ricercatori hanno inserito una molecola di xanthone come iniettore photoenergy. Per specificare dove la radiazione UV prodotta dal LED era di causare il danno nell'esperimento, gli scienziati hanno inserito le paia dei thymines alle distanze definite da questo iniettore leggero. La timina è uno di quattro nucleobases e, quindi, una delle particelle elementari principali di DNA. Il danno più frequente di DNA causato da indicatore luminoso deriva dal collegamento dei thymines vicini: dovuto l'energia leggera, formano i composti solidi dei dimeri della pirimidina del cyclobutane (CPD).

Definendo le posizioni di formazione della DPC, il gruppo riuscito a provare migrazione di photoenergy oltre 30 particelle elementari del DNA che corrispondono ad una distanza di fino a 10,5 nanometri. “Questa lunga autonomia sorprendente è determinante per la comprensione del photodamage del DNA,„ Wagenknecht dice. Il danno della DPC è considerato la causa molecolare del cancro di interfaccia, perché le informazioni genetiche possono più non essere lette o non possono essere lette correttamente.

La domanda di fin dove l'energia può migrare è ancora aperta. Soprattutto, gli scienziati hanno voluto scoprire dove il photodamage si sviluppa. Un altro aspetto importante è che i xanthones introdotti artificialmente nel DNA come iniettori leggeri possono essere contenuti in molte sostanze comuni, quali gli antibiotici e possono aumentare la sensibilità leggera dell'interfaccia dopo assunzione.

Il ricercatore di laurea Arthur Kuhlmann e lo studente Larissa Bihr dal gruppo di Wagenknecht in gran parte sono stati coinvolgere nella pubblicazione. Il progetto è costituito stato un fondo per dalle fondamenta di ricerca tedesche (DFG) con complessivamente circa EUR 430.000 per la posizione del ricercatore e dei materiali di consumo di laurea. Al punto seguente, il gruppo studierà dettagliatamente il meccanismo di migrazione di energia.

Source:
Journal reference:

Kuhlmann, A., et al. (2020) How far does energy migrate in DNA and cause damage? Evidence for long-range photodamage to DNA. Angewandte Chemie. doi.org/10.1002/anie.202009216.