Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

У днк нашли механизм "Пассивной" защиты от ультрафиолета.

20.10.2015 в 11:52

Группа ученых из бристольского университета и кильского университета имени Кристиана Альбрехта исследовали процессы, протекающие в блоках днк при воздействии уф излучением, и обнаружили абсолютно безвредную для генов реакцию, которая позволяет "Переработать" поглощенную энергию. Результаты работы опубликованы в Angewandte Chemie International Edition.


Исследователи использовали фемтосекундную спектроскопию для исследования процессов, протекающих в спаренных основаниях после облучения ультрафиолетом. В качестве объекта для исследования авторы выбрали раствор пар гуанин - цитозин.

Фемтосекундная спектроскопия - спектроскопия с помощью световых импульсов фемтосекундной (10-15 - 10-12 с) длительности. Она позволяет наблюдать за протеканием химических реакций в динамике, позволяя "Рассмотреть" даже крайне нестабильные переходные состояния.
Анализ показал, что изначально под действием уф излучения образуется электронно возбужденная пара Г - Ц, из гуанинового фрагмента которой в течение 40 фемтосекунд происходит перенос протона, в результате которого образуется бирадикал G - H * C H . время жизни этой частицы уже заметно больше и составляет 2, 9 пикосекунды (2, 9*10-12 с. это промежуточное состояние повторно подвергается переносу протона, в результате чего образуется либо первоначальная молекула основания (90% вероятность), либо образуется третья таутомерная форма (10% вероятность), время жизни которой составляет больше одной наносекунды.

Ранее ученые полагали, что перенос протона в спаренных основаниях приводит к повреждению днк и мутациям, однако данные исследования опровергают подобные предположения. По словам авторов, реакции переноса протона представляют собой своего рода пассивную защиту днк от солнечного излучения, которая позволяет "Разгрузить" активную систему восстановления днк.

В дальнейшем ученые планируют изучить протекание этих процессов в длинных днк - цепочках, а также изучить механизм релаксации относительно стабильной таутомерной формы (которая образуется с невысокой вероятностью при втором переносе протона) до изначальной сопряженной пары.

В 2015 году нобелевская премия по химии была присуждена за открытие механизмов исправления ошибок, возникающих в работе днк. Часть ошибок возникает, например, под воздействием ультрафиолета.