Пробив в молекулярните изследвания: Нови прозрения за 2-тиоурацил!

Пробив в молекулярните изследвания: Нови прозрения за 2-тиоурацил!

Международен изследователски екип, ръководен от университета Гьоте и немския електронен синхротрон (DESY), постигна значителен пробив в молекулярните изследвания. как puk.uni-frankfurt.de беше изследвана химически свързаната активна съставка 2-тиоурацил, чието значение е в разработването на имуносупресори и цитостатици, въпреки че в момента не се използва терапевтично.

Изследването показва, че ултравиолетовата радиация деформира 2-тиоурацил и повишава неговата реактивност. Това откритие е от голямо значение, тъй като много биологично важни молекули променят формата си при UV възбуждане, което досега е било слабо разбрано.

Иновативни техники за молекулен анализ

За анализ на молекулярните промени беше използвана иновативната техника за изобразяване на експлозия на Кулон. Този метод дава възможност да се изследват молекули с интензивни рентгенови импулси. Молекулата става изключително положително заредена и се разпада за части от секундата. Информация за структурата на молекулата може да се прочете от посоката на фрагментите.

Експериментът се проведе в експерименталната станция SQS на европейския XFEL. Комбинацията от изображения с експлозия на Кулон с нова експериментална настройка направи възможно анализирането на по-сложни молекули. Рентгеновите импулси от европейския XFEL позволяват да се изследват по-големи молекули чрез въвеждането им в рентгеновия лъч с помощта на фина газова дюза.

Решаваща стъпка в изследването беше инжектирането на UV импулс, който се появява малко преди рентгеновия импулс и възбужда молекулите. По този начин беше създаден забавен филм на събитията чрез промяна на интервала от време между импулсните последователности. Експериментите показват, че 2-тиоурацилът се огъва при UV възбуждане, което се дължи на специфичните свойства на серния атом. Този атом възпрепятства превръщането на UV радиацията в безвредна топлина.

Уместност за изследване

Реконструкцията на молекулата може да се извърши до известна степен без да са необходими всички атоми, като трябва да бъдат открити само ядрата на сярата, кислорода и водорода. Тези резултати са публикувани в реномираното специализирано списаниеNature Communicationsпубликувани. В допълнение, редица други изследвания, като тези на Kneuttinger et al., обсъждат значението на UV-индуцираните ДНК пиримидинови лезии и техните механизми за възстановяване.

В обобщение, изследванията показват, че промените и динамиката на молекулите под UV светлина имат по-голямо влияние върху биологичните процеси, отколкото се предполагаше преди, и по този начин предлага важни улики за по-нататъшното развитие на терапевтичните подходи в областта на химията и биологията.