Изучение повреждения молекулы ДНК в присутствии противоопухолевых препаратов, индуцированных электронным пучком

1. Ереванский государственный университет Факултет Физики, Кафедра молекулярной Физики   Алоян Лусине

Изучение повреждения молекулы ДНК в
присутствии противоопухолевых
препаратов, индуцированных электронным
пучком в зависимости от доз облучения.

2. Главная идея

Данные исследование выполняются в рамках научного проекта № 21T1F144 при финансовой поддержке Комитета по науке РА.
“Influence of metal-containing compounds on structural
changes in DNA under electron beam irradiation.”
Целью наших проекта является продолжить in vitro
исследования по изучению повреждение ДНК в
присутствии водорастворимого катионного мезотетра- (4N-оксиэтилпиридил) порфирина и его металл
содержащих аналогов, индуцированных электронным
излучением в зависимости от доз облучения.

3. Комбинирование лучевой терапии

В настоящее время рекомендуется совмещать лучевую
терапию с другими методами лечения: химиотерапией,
хирургией, фотодинамической терапией...

4. Պորֆիրին

.

5.

интеркаляция
внешнее стэкинг взаимодействие
и внешнее желобковое связывание

6.

AREAL (CANDLE)
ultra-short electron beam source (3-4 MeV)
5 MeV beam energy,
400 fs pulse duration and
2-50 Hz frequency.
electron beam
samples
obtaining of
melting curves

7. Расчет доз

8. Метод перехода спираль-клубок

Известно, что параметры
плавления (Tm и DT) ДНК
чувствительны к структуре
двойной спирали. Заключение об
изменениях, произошедших в
ДНК, можно сделать, исходя из
параметров плавления комплексов
ДНК-лиганд. Следовательно, их
можно использовать как
индикаторы разрывов цепей
молекул ДНК после облучения.

9. Кривые плавления молекулы ДНК при разных дозах облучения

0 Gy – необлученная ДНК

10. параметры плавления ДНК/CuTOEPyP4 комплексов

Tm (◦C)
∆T (◦C)
№1. r=0 (մաքուր
ԴՆԹ)
66.9
11
№2. r=0.01
70.2
13.1
№3. r=0.02
71.1
13
№4. r=0.04
73
14.8
ԴՆԹ/ CuTOETPyP4
r=Cporph/CDNA

11. параметры плавления ДНК/CuTOEPyP4 комплексов при дозе облучения 1 Gy

ԴՆԹ/
CuTOETPyP
4
r=Cporph/CDN
Tm (◦C)
∆T (◦C)
ԴՆԹ/
CuTOETPyP4
r=Cporph/CDN
Tm (◦C)
∆T (◦C)
№1. r=0
(մաքուր ԴՆԹ)
66.9
10.5
№2. r=0.01
68.6
13.8
№3. r=0.02
70
15
№4. r=0.04
73.2
15.2
A
A
№1. r=0
(մաքուր
ԴՆԹ)
66.9
11
№2. r=0.01
70.2
13.1
№3. r=0.02
71.1
13
№4. r=0.04
73
14.8

12. параметры плавления ДНК/CuTOEPyP4 комплексов при дозе облучения 2 Gy

ԴՆԹ/
CuTOETPy
P4
r=Cporph/C
Tm (◦C)
∆T (◦C)
DNA
ԴՆԹ/
CuTOETPyP
4
r=Cporph/CD
NA
№1. r=0
(մաքուր
ԴՆԹ)
66.9
№2.
r=0.01
70.2
№3.
r=0.02
71.1
13
№4.
r=0.04
73
14.8
11
Tm (◦C)
∆T (◦C)
№1. r=0
(մաքուր
ԴՆԹ)
№2. r=0.01
63.9
13.2
65.27
16.24
№3. r=0.02
64.21
15.7
№4. r=0.04
69
17.25
13.1

13. параметры плавления ДНК/TOEPyP4 комплексов

Tm (◦C)
∆T (◦C)
53.6
9.9
№2. r=0.01
54.25
10.7
№3. r=0.02
56.13
14.5
ԴՆԹ/ CuTOETPyP4
r=Cporph/CDNA
№1. r=0 (մաքուր
ԴՆԹ)

14. параметры плавления ДНК/TOEPyP4 комплексов при дозе облучения 2 Gy

ԴՆԹ/
TOETPyP4
r=Cporph/C
Tm
(◦C)
∆T
(◦C)
DNA
№1. r=0
(մաքուր
ԴՆԹ)
№2.
r=0.01
№3.
r=0.02
Tm
(◦C)
∆T
(◦C)
№1. r=0
(մաքուր
ԴՆԹ)
51.84
17.99
№2.
r=0.01
50.63
18.38
№3.
r=0.02
52.28
19.46
ԴՆԹ/
TOETPyP4
r=Cporph/C
DNA
53.6
9.9
54.25
10.7
56.13
14.5

15. 2 Gy - ● - кривая плавления ДНК - ● - кривая ренатурации ДНК

16. Результаты

При дозе облучения 1 Гр безметалловые порфирины вызывают более
сильное радиационное воздействие на структуру ДНК чем Cuсодержащие металлопорфирины.
В то время как влияние облучения в 1 Гр на структуру ДНК, Fe
содержащую металлопорфиринов не является существенным,
которые могут быть результатом защитного эффекта этих
порфиринов.
При более высокой дозе облучения (2 Гр) для всех порфиринов мы
получили одинаковый результат, т.е. повреждающий эффект
облучения увеличивается с увеличением дозы.
Для FeTOEPyP4 порфиринов мы предполагаем, что при 2 Гр эффект
облучения превышает защитное действие порфиринов на ДНК, при
всех исследованных относительных концентрациях порфиринов.