Läpimurto molekyylitutkimuksessa: uusia näkemyksiä 2-tiourasiilista!

Läpimurto molekyylitutkimuksessa: uusia näkemyksiä 2-tiourasiilista!

Goethen yliopiston ja saksalaisen Electron Synchrotronin (DESY) johtama kansainvälinen tutkimusryhmä on saavuttanut merkittävän läpimurron molekyylitutkimuksessa. Miten puk.uni-frankfurt.de raportoitu, tutkittiin kemiallisesti samankaltaista vaikuttavaa ainetta 2-tiourasiilia, jonka merkitys on immunosuppressanttien ja sytostaattien kehittämisessä, vaikka sitä ei tällä hetkellä käytetä terapeuttisesti.

Tutkimus osoittaa, että UV-säteily muuttaa 2-tiourasiilin muotoa ja lisää sen reaktiivisuutta. Tämä havainto on erittäin tärkeä, koska monet biologisesti tärkeät molekyylit muuttavat muotoaan UV-virityksen vaikutuksesta, mikä on toistaiseksi ollut huonosti ymmärretty.

Innovatiiviset molekyylianalyysitekniikat

Molekyylimuutosten analysoinnissa käytettiin innovatiivista Coulombin räjähdyskuvaustekniikkaa. Tämä menetelmä mahdollistaa molekyylien tutkimisen voimakkailla röntgenpulsseilla. Molekyyli varautuu erittäin positiivisesti ja hajoaa sekunnin murto-osissa. Tietoa molekyylin rakenteesta voidaan lukea fragmenttien suunnasta.

Kokeilu tapahtui eurooppalaisen XFEL:n SQS-koeasemalla. Coulombin räjähdyskuvauksen ja uuden kokeellisen järjestelyn yhdistelmä mahdollisti monimutkaisempien molekyylien analysoinnin. Eurooppalaisen XFEL:n röntgenpulssit mahdollistavat suurempien molekyylien tutkimisen viemällä ne röntgensäteeseen hienolla kaasusuuttimella.

Ratkaiseva vaihe tutkimuksessa oli UV-pulssin injektointi, joka ilmestyy vähän ennen röntgenpulssia ja kiihottaa molekyylejä. Tällä tavalla tapahtumista luotiin hidastettu elokuva muuttamalla pulssijaksojen välistä aikaväliä. Kokeet osoittavat, että 2-tiourasiili taipuu UV-virityksen vaikutuksesta, mikä johtuu rikkiatomin erityisominaisuuksista. Tämä atomi estää UV-säteilyn muuttumisen vaarattomaksi lämmöksi.

Relevanssi tutkimuksen kannalta

Molekyylin rekonstruktio voidaan tehdä jossain määrin ilman, että kaikkia atomeja tarvitaan, ja vain rikki-, happi- ja vetyytimet tarvitsee havaita. Nämä tulokset julkaistiin tunnetussa erikoislehdessäLuontoviestintäjulkaistu. Lisäksi monet muut tutkimukset, kuten Kneuttinger et ai., käsittelevät UV-indusoitujen DNA-pyrimidiinivaurioiden merkitystä ja niiden korjausmekanismeja.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkimukset osoittavat, että molekyylien muutokset ja dynamiikka UV-valossa vaikuttavat biologisiin prosesseihin aiemmin oletettua enemmän ja tarjoavat siten tärkeitä vihjeitä kemian ja biologian terapeuttisten lähestymistapojen jatkokehitykseen.