01.09.2017
Das Prinzip der DNA-Strangbruch-Detektion mittels DNA-Origami- Strukturen

Das Prinzip der DNA-Strangbruch-Detektion mittels DNA-Origami- Strukturen

Quelle: BAM, Abteilung Analytische Chemie; Referenzmaterialien

In der Krebs-Strahlentherapie werden sogenannte Radiosensibilisatoren eingesetzt, um die Reaktivität der DNA, dem Träger der Erbinformation, gegenüber niederenergetischen Elektronen zu steigern. Ziel ist es dabei, die Zahl der DNA-Strangbrüche bei spezifischen Energien zu erhöhen, um krankes Gewebe möglichst effizient zu zerstören, aber gleichzeitig Schäden für gesundes Gewebe durch die Strahlentherapie zu minimieren. Einem Forscherteam der BAM um Junior-Professor Dr. Ilko Bald gelang es nun, mittels DNA-Origami-Nanostrukturen die Energieabhängigkeit der Wirkungsquerschnitte für DNA-Strangbrüche von Oligonukleotiden zu bestimmen, die mit dem Radiosensibilisator 8-Bromadenin modifiziert worden waren.

Durch einen Vergleich mit Untersuchungen zur dissoziativen Elektronenanlagerung der halogenierten Nukleinbase 8-Bromadenin in der Gasphase konnte gezeigt werden, dass der Großteil der DNA-Strangbrüche durch Resonanzen im Energiebereich um 7 eV hervorgerufen wird. Diese Beobachtungen werfen ein neues Licht auf die Prozesse, die zu DNA-Strangbrüchen durch niederenergetische Elektronen führen und werden Einfluss auf die Suche nach potenziellen Radiosensibilisatoren für die Krebs-Strahlentherapie haben.

Resonante Bildung von Strangbrüchen in sensibilisierten Oligonukleotiden induziert durch niederenergetische Elektronen (0.5–9.0 eV)
Robin Schürmann, Thupten Tsering, Katrin Tanzer, Stephan Denifl, S. V. K. Kumar und Ilko Bald
Angewandte Chemie 2017, 129, DOI: 10.1002/ange.201705504.