• Українська
  • English

< | >

 

Утворення комплексів молекул пероксиду водню з ДНК

Список № 3 Том. 61    УФЖ 2015, Том. 61, № 3, стp. 229-235          Стаття

П’ятницький Д.В., Здоревський О.О., Перепелиця С.М., Волков С.Н. 

Iнститут теоретичної фiзики iм. М.М. Боголюбова НАН України
(Вул. Метрологiчна, 14-б, Київ 03680; e-mail: snvolkov@bitp.kiev.ua)

Розділ: М’яка речовина
Оригінал тексту:  Український

Абстракт:  Дослiджено можливiсть утворення стабiльних комплексiв фосфатних груп ДНК з молекулами пероксиду водню пiд час опромiнення високоенергетичними iонами середовища бiологiчних клiтин. Енергiя комплексiв визначалася з урахуванням електростатичних i ван-дер-ваальсiвських взаємодiй за методом атом-атомних потенцiальних функцiй. Враховувалася взаємодiя з протиiонами металу, якi в природних умовах нейтралiзують заряд фосфатних груп ДНК. Визначено стабiльнi конфiгурацiї рiзних комплексiв, якi складаються з атомiв фосфатної групи остова ДНК, молекул H2O2 i H2O, та iона металу Na+. Показано, що комплекси молекул пероксиду водню з фосфатними групами ДНК i протиiоном є не менш стабiльними, нiж вiдповiднi комплекси з молекулами води. Приєднання молекули H2O2 до фосфатної групи остова подвiйної спiралi може блокувати процеси бiологiчного функцiонування ДНК i призводити до дезактивацiї генетичного апарату клiтини.

Ключові слова: ДНК, пероксид водню, пiк Брегга, iонна терапiя.

Література:
1. L. Gravitz, Nature 491, S49 (2012).
2. A. Brown and S. Herman, Radiol. Oncol. 73, 265 (2004).
3. G. Kraft, Prog. Part. Nucl. Phys. 45, S473 (2000).
4. H. Suit et al., Radiother. Oncol. 95, 3 (2010).
5. C.D. Schlaff, A. Krauze, A. Belard, J.J. O’Connell, and K.A. Camphausen, Radiat. Oncol. 9, 88 (2014).
6. N.V. Timofeev-Resovskii, A.V. Savich, and M.I Shalnov, Introduction to Molecular Radiobiology (Meditsina, Moscow, 1981) (in Russian).
7. B. Boudaoiffa, P. Cloutier, D. Hunting, M.A. Huels, and L. Sanche, Science 287, 1658 (2000).
8. N. Hamada, J. Radiat. Res., 50, 1 (2009).
9. A.V. Solov’yov, E. Surdutovich, E. Scifoni, I. Mishustin, and W. Greiner, Phys. Rev. E 79, 011909 (2009).
10. A.V. Yakubovich, E. Surdutovich, and A.V. Solov’yov, Nucl. Instrum. Methods B 279, 135 (2012).
11. E. Surdutovich, A.V. Yakubovich, and A.V. Solov’yov, Sci. Rep. 3, 1289 (2013).
12. E. Surdutovich and A.V. Solov’yov, J. Phys.: Conf. Ser. 438, 012014 (2013).
13. I. Pshenichnov, A. Botvina, I. Mishustin, and W. Greiner, Nucl. Instrum. Methods B 268, 604 (2010).
14. E. Haettner, H. Iwase, and D. Schardt, Radiat. Prot. Dosim. 122, 485 (2006).
15. J. Soltani-Nabipour, M A. Popovici, and Gh. Cata-Danil, Romanian Rep. Phys. 62, 37 (2010).
16. B. Pastina and J.A. LaVerne, J. Phys. Chem. A 103, 1592 (1999).
17. S. Le Caer, Water 3, 235 (2011).
18. V. Wasselin-Trupin, G. Baldacchino, S. Bouffard, and B. Hickel, Radiat. Phys. Chem. 65, 53 (2002).
19. M.S. Kreipl, W. Friedland, and H.G. Paretzke, Radiat Environ Biophys, 48, 11 (2009).
20. S. Uehara and H. Nikjoo, J. Radiat. Res. 47, 69 (2006).
21. W. Saenger, Principles of Nucleic Acid Structure (Springer, New York, 1984).
22. V.B. Zhurkin, V.I. Poltev, and V.L. Florentiev, Molek. Biol. 14, 1116 (1980).
23. V.I. Poltev, and N.V. Shulyupina, Molek. Biol. 18, 1549 (1984).
24. Brief Chemical Encyclopaedia, Vol. 1 (Sovetskaya Entsiklopediya, Moscow, 1961) (in Russian).
25. S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, Ukr. J. Phys. 49, 1074 (2004).
26. S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, Eur. Phys. J. E 24, 261 (2007).