Scoperta nella ricerca molecolare: nuove conoscenze sul 2-tiouracile!

Scoperta nella ricerca molecolare: nuove conoscenze sul 2-tiouracile!

Un gruppo di ricerca internazionale guidato dall'Università Goethe e dall'Electron Synchrotron tedesco (DESY) ha ottenuto un progresso significativo nella ricerca molecolare. Come puk.uni-frankfurt.de riportato, è stato studiato il principio attivo chimicamente correlato 2-tiouracile, la cui importanza risiede nello sviluppo di immunosoppressori e citostatici, sebbene attualmente non sia utilizzato a scopo terapeutico.

Lo studio dimostra che le radiazioni UV deformano il 2-tiouracile e ne aumentano la reattività. Questa scoperta è di grande importanza perché molte molecole biologicamente importanti cambiano forma in seguito all'eccitazione UV, che finora è stata poco compresa.

Tecniche innovative di analisi molecolare

Per analizzare i cambiamenti molecolari è stata utilizzata la tecnica innovativa dell'imaging dell'esplosione di Coulomb. Questo metodo consente di esaminare le molecole con intensi impulsi di raggi X. La molecola diventa estremamente carica positivamente e si disintegra in frazioni di secondo. Le informazioni sulla struttura della molecola possono essere lette dalla direzione dei frammenti.

L'esperimento ha avuto luogo presso la stazione sperimentale SQS dell'XFEL europeo. La combinazione dell'imaging dell'esplosione di Coulomb con una nuova configurazione sperimentale ha reso possibile l'analisi di molecole più complesse. Gli impulsi di raggi X dell'XFEL europeo consentono di esaminare molecole più grandi introducendole nel fascio di raggi X utilizzando un ugello per gas sottile.

Un passo cruciale nello studio è stata l’iniezione di un impulso UV, che appare poco prima dell’impulso di raggi X ed eccita le molecole. In questo modo è stato creato un film al rallentatore degli eventi variando l'intervallo di tempo tra le sequenze di impulsi. Gli esperimenti mostrano che il 2-tiouracile si piega sotto l'eccitazione UV, il che è dovuto alle proprietà specifiche dell'atomo di zolfo. Questo atomo inibisce la conversione della radiazione UV in calore innocuo.

Rilevanza per la ricerca

La ricostruzione della molecola può essere eseguita in una certa misura senza la necessità di tutti gli atomi, ma è necessario rilevare solo i nuclei di zolfo, ossigeno e idrogeno. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rinomata rivista specializzataComunicazioni sulla naturapubblicato. Inoltre, una serie di altri studi, come quelli di Kneuttinger et al., discutono l'importanza delle lesioni pirimidiniche del DNA indotte dai raggi UV e i loro meccanismi di riparazione.

In sintesi, la ricerca mostra che i cambiamenti e la dinamica delle molecole sotto la luce UV hanno più influenza sui processi biologici di quanto si pensasse in precedenza, e offre quindi importanti indizi per l’ulteriore sviluppo di approcci terapeutici nei campi della chimica e della biologia.