Influência de iões metálicos na estabilidade da molécula de ADN/

Resumo:Neste trabalho foram realizados estudos da interacção de ADN de cadeia dupla (Calf Thymus) com alguns metais de transição, na forma de cloretos, nitratos ou sulfatos, em solução tampão de citrato de sódio, em solução de cloreto de sódio com força iónica constante e em solução aquosa sem força...

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Principais autores: Souza, Hiléia Karla Silva de., Silva, Manuel A. V. Ribeiro da., Sottomayor, Maria João.
Formato: Tese
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Assuntos:
DNA (Àcido desoxirribonucleico) -
Tese.
DNA de cadeia dupla(Calf thymus) -
Metais de transição -
Técnicas de micro-DSC -
Espectrofotometria UV -
Parâmetros termodinâmicos de desnaturação -
Endereço do item:https://app.bczm.ufrn.br/home/#/item/104447
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Souza, Hiléia Karla Silva de.
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Influência de iões metálicos na estabilidade da molécula de ADN/
description Resumo:Neste trabalho foram realizados estudos da interacção de ADN de cadeia dupla (Calf Thymus) com alguns metais de transição, na forma de cloretos, nitratos ou sulfatos, em solução tampão de citrato de sódio, em solução de cloreto de sódio com força iónica constante e em solução aquosa sem força iónica ajustada. Para estes estudos, foram utilizadas as técnicas de micro-DSC, DSC e espectrofotometria UV. Os parâmetros termodinâmicos de desnaturação do ADN foram determinados em soluções com diferentes concentrações de Mn2+, C02+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ e Cd2+.O estudo dos efeitos dos iões metálicos na estabilidade do ADN, em solução tampão de citrato de sódio e em solução de cloreto de sódio mostra que, para baixas concentrações dos iões, o processo de desnaturação do ADN apresenta perfis calorimétricos semelhantes ao perfil característico observado na ausência de iões bivalentes. Porém, com o aumento da concentração de iões metálicos, as curvas de desnaturação apresentam diferentes perfis calorimétricos, em que foi observada uma diminuição da temperatura de desnaturação e um aumento da entalpia de desnaturação para estas soluções. Relativamente ao estudo da interacção dos iões metálicos com o ADN em soluções aquosas sem força iónica ajustada, verificou-se, para todas as concentrações utilizadas, o aparecimento de diferentes picos de transição, correspondentes às fracções com composição distinta de cada um dos pares de bases. Os resultados obtidos neste estudo, permitiram avaliar o efeito dos iões bivalentes na desnaturação do ADN em soluções sem força iónica ajustada, comparativamente com o observado em soluções com força iónica constante (solução tampão de citrato de sódio e solução de cloreto de sódio).#$&Os parâmetros termodinâmicos de desnaturação, obtidos para todos os sistemas estudados, são discutidos em termos da interacção dos iões metálicos com a molécula de ADN. A estabilização ou desestabilização da dupla hélice do ADN é claramente verificada nas curvas calorimétricas pelo aumento ou diminuição das temperaturas dos picos. Observou-se por microcalorimetria que todos os iões metálicos investigados modificam o perfil da desnaturação da dupla hélice do ADN, sugerindo uma alteração conformacional da molécula. Esta modificação é claramente identificada pela alteração das temperaturas características de desnaturação térmica assim como pelo perfil das curvas (largura, número e altura relativa dos picos). Os resultados da desnaturação térmica obtidos por espectrofotometria UV são concordantes com os resultados obtidos por microcalorimetria. O estudo da renaturação dos géis de ADN, investigado por DSC, mostra que na presença de iões metálicos bivalentes a dupla hélice renatura significativamente e que o processo de renaturação é sensível à natureza e concentração dos iões metálicos em solução. Os resultados obtidos pelas técnicas utilizadas neste trabalho evidenciam uma pronunciada interacção dos iões metálicos com os pares de bases do ADN, causando uma diminuição na estabilidade da dupla hélice.#$&Abstract:In this work micro-DSC, DSC and UV spectrophotometry techniques have been used to study the interaction of Calf thymus DNA with some transition metals in water, sodium chloride solutions and sodium citrate buffer solutions containing their chlorides, nitrates or sulfates. The characteristics of DNA thermal denaturation have been used as a measure of the thermal stability of the DNA double helix. The thermodynamic parameters of thermal denaturation of ds-DNA have been determined for solutions containing Mn2+, C02+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ and Cd2+ in different concentrations. The study of the effect of M2+ on the stability of DNA, using the characteristics of ds-DNA denaturation (in sodium chloride solutions and sodium citrate buffer solutions) shows that for low metal ion concentrations, the transition curves do not show significant differences and preserve the main characteristics of the DNA denaturation in the absence of metal ions. With increasing ion concentration, the transition curves show significant different characteristics, in which a decrease in temperature and an increase in enthalpy values are observed. As regarding the interaction of M2+ with DNA in water, the denaturation process shows different transition peaks, corresponding to the fractions with distinct compositions in each base pair, for all the concentrations used. The results obtained allowed us to evaluate the difference between the DNA denaturation in solutions with or without constant ionic strength, Le.., solutions with sodium chloride, sodium citrate buffer and aqueous solution, respectively.#$&The thermodynamic parameters of DNA thermal denaturation are discussed in terms of DNA-¬metal ion interactions. A stabilization or destabilization of the DNA double helix is clearly shown on the calorimetric curves, by the increase or decrease of temperature of the peaks, with increasing metal ion concentration, in all the systems. All the ions investigated greatly modify the DSC melting profiles of ds-DNA. The changes are clearly identified by the shift of the characteristic temperatures of thermal denaturation, as well as by the shape of the DSC melting profiles (width, number and relative height of the peaks). The UV thermal denaturation results are in good agreement with the DSC measurements. The DSC study of the process of renaturation of DNA upon cooling shows that the double helix renaturates in a significant extent and the process of renaturation is very sensitive to the nature and the concentration of divalent metal ions in the gel. The results obtained by all the techniques used in this study indicate a pronounced interaction of the metal ions with the base pairs, causing a decrease in the stability of the double helix.
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Os parâmetros termodinâmicos de desnaturação do ADN foram determinados em soluções com diferentes concentrações de Mn2+, C02+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ e Cd2+.O estudo dos efeitos dos iões metálicos na estabilidade do ADN, em solução tampão de citrato de sódio e em solução de cloreto de sódio mostra que, para baixas concentrações dos iões, o processo de desnaturação do ADN apresenta perfis calorimétricos semelhantes ao perfil característico observado na ausência de iões bivalentes. Porém, com o aumento da concentração de iões metálicos, as curvas de desnaturação apresentam diferentes perfis calorimétricos, em que foi observada uma diminuição da temperatura de desnaturação e um aumento da entalpia de desnaturação para estas soluções. Relativamente ao estudo da interacção dos iões metálicos com o ADN em soluções aquosas sem força iónica ajustada, verificou-se, para todas as concentrações utilizadas, o aparecimento de diferentes picos de transição, correspondentes às fracções com composição distinta de cada um dos pares de bases. Os resultados obtidos neste estudo, permitiram avaliar o efeito dos iões bivalentes na desnaturação do ADN em soluções sem força iónica ajustada, comparativamente com o observado em soluções com força iónica constante (solução tampão de citrato de sódio e solução de cloreto de sódio).#$&Os parâmetros termodinâmicos de desnaturação, obtidos para todos os sistemas estudados, são discutidos em termos da interacção dos iões metálicos com a molécula de ADN. A estabilização ou desestabilização da dupla hélice do ADN é claramente verificada nas curvas calorimétricas pelo aumento ou diminuição das temperaturas dos picos. Observou-se por microcalorimetria que todos os iões metálicos investigados modificam o perfil da desnaturação da dupla hélice do ADN, sugerindo uma alteração conformacional da molécula. Esta modificação é claramente identificada pela alteração das temperaturas características de desnaturação térmica assim como pelo perfil das curvas (largura, número e altura relativa dos picos). Os resultados da desnaturação térmica obtidos por espectrofotometria UV são concordantes com os resultados obtidos por microcalorimetria. O estudo da renaturação dos géis de ADN, investigado por DSC, mostra que na presença de iões metálicos bivalentes a dupla hélice renatura significativamente e que o processo de renaturação é sensível à natureza e concentração dos iões metálicos em solução. Os resultados obtidos pelas técnicas utilizadas neste trabalho evidenciam uma pronunciada interacção dos iões metálicos com os pares de bases do ADN, causando uma diminuição na estabilidade da dupla hélice.#$&Abstract:In this work micro-DSC, DSC and UV spectrophotometry techniques have been used to study the interaction of Calf thymus DNA with some transition metals in water, sodium chloride solutions and sodium citrate buffer solutions containing their chlorides, nitrates or sulfates. The characteristics of DNA thermal denaturation have been used as a measure of the thermal stability of the DNA double helix. The thermodynamic parameters of thermal denaturation of ds-DNA have been determined for solutions containing Mn2+, C02+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ and Cd2+ in different concentrations. The study of the effect of M2+ on the stability of DNA, using the characteristics of ds-DNA denaturation (in sodium chloride solutions and sodium citrate buffer solutions) shows that for low metal ion concentrations, the transition curves do not show significant differences and preserve the main characteristics of the DNA denaturation in the absence of metal ions. With increasing ion concentration, the transition curves show significant different characteristics, in which a decrease in temperature and an increase in enthalpy values are observed. As regarding the interaction of M2+ with DNA in water, the denaturation process shows different transition peaks, corresponding to the fractions with distinct compositions in each base pair, for all the concentrations used. The results obtained allowed us to evaluate the difference between the DNA denaturation in solutions with or without constant ionic strength, Le.., solutions with sodium chloride, sodium citrate buffer and aqueous solution, respectively.#$&The thermodynamic parameters of DNA thermal denaturation are discussed in terms of DNA-¬metal ion interactions. A stabilization or destabilization of the DNA double helix is clearly shown on the calorimetric curves, by the increase or decrease of temperature of the peaks, with increasing metal ion concentration, in all the systems. All the ions investigated greatly modify the DSC melting profiles of ds-DNA. The changes are clearly identified by the shift of the characteristic temperatures of thermal denaturation, as well as by the shape of the DSC melting profiles (width, number and relative height of the peaks). The UV thermal denaturation results are in good agreement with the DSC measurements. The DSC study of the process of renaturation of DNA upon cooling shows that the double helix renaturates in a significant extent and the process of renaturation is very sensitive to the nature and the concentration of divalent metal ions in the gel. The results obtained by all the techniques used in this study indicate a pronounced interaction of the metal ions with the base pairs, causing a decrease in the stability of the double helix. 1 2022-10-05T17:57:03Z 2022-10-05T17:57:03Z 2007. Tese 577.213.3 S729i TESE 104447 https://app.bczm.ufrn.br/home/#/item/104447 https://app.bczm.ufrn.br/home/#/item/104447

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