Voda ochráncem biomolekul

Voda ochráncem biomolekul

Mon Oct 10 10:28:13 CEST 2016

Vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR v Praze přišli s novou experimentální metodou výzkumu biomolekul. Biomolekuly, chemické sloučeniny nezbytné pro existenci všech forem života, vědci zkoumají obklopené několika molekulami vody, což jim umožní porozumět např. mechanismu účinků radiace nejen na samotnou biomolekulu, ale zároveň se projeví i efekty okolních molekul vody.

Takový pohled vědci potřebují, chtějí-li porozumět účinkům radiace na biomolekulu, které vedou ke vzniku rakovinových nádorů. Dosavadní výzkum studoval účinky radiace na DNA na vzorcích v biologických roztocích nebo zkoumal biomolekuly ve vakuu. Nová metoda představuje most mezi oběma typy výzkumu.

„Nová metoda studia mikro-hydratovaných molekul ve vakuu umožnila vědcům demonstrovat protekční efekt molekuly vody při interakci nukleových kyselin s elektrony. Výsledek je důležitý pro porozumění poškození DNA způsobeného ionizujícím zářením, kde sekundární elektrony představují nejpočetnější reaktivní částice,“ řekl jeden z autorů nové metody Mgr. Jaroslav Kočišek, Ph.D.

V prvních studiích novou metodou se vědci zaměřili na destrukci nukleových kyselin pomalými elektrony. Energetické záření dopadající na živou tkáň vytváří obrovské množství pomalých sekundárních elektronů, které dále způsobují poškozování nukleových kyselin – základních stavebních kamenů DNA, které jsou nositeli genetické informace. Izolované nukleové kyseliny jsou velmi efektivně ničeny sekundárními elektrony v procesu nazývaném disociativní záchyt elektronu. Ukazuje se, že již přítomnost několika málo molekul vody vede ke stabilizaci nukleových kyselin vůči rozpadu způsobenému záchytem elektronu. Molekula se nerozpadne, ale zachytí elektron, díky němuž je vzniklý záporný iont chráněn vůči rozpadu okolními molekulami vody. Tento experimentální fakt pozměnil představu, kterou si o účincích pomalých elektronů na biomolekuly vytvořili vědci na základě předešlých teoretických studií.

přístroj

DSC_1150