Revoluție în cercetarea moleculară: noi perspective asupra 2-tiouracil!

Revoluție în cercetarea moleculară: noi perspective asupra 2-tiouracil!

O echipă internațională de cercetare condusă de Universitatea Goethe și de Sincrotronul de electroni german (DESY) a realizat un progres semnificativ în cercetarea moleculară. Cum puk.uni-frankfurt.de raportat, a fost investigat ingredientul activ înrudit chimic 2-tiouracil, a cărui importanță rezidă în dezvoltarea imunosupresoarelor și a citostaticelor, deși nu este utilizat în prezent terapeutic.

Studiul arată că radiațiile UV deformează 2-tiouracilul și îi crește reactivitatea. Această descoperire este de mare importanță, deoarece multe molecule importante din punct de vedere biologic își schimbă forma la excitația UV, ceea ce până acum a fost puțin înțeles.

Tehnici inovatoare de analiză moleculară

Tehnica inovatoare a imaginii cu explozie Coulomb a fost folosită pentru a analiza modificările moleculare. Această metodă face posibilă examinarea moleculelor cu impulsuri intense de raze X. Molecula devine extrem de încărcată pozitiv și se dezintegrează în câteva fracțiuni de secundă. Informațiile despre structura moleculei pot fi citite din direcția fragmentelor.

Experimentul a avut loc la stația experimentală SQS a XFEL european. Combinația dintre imagistica exploziei Coulomb cu o nouă configurație experimentală a făcut posibilă analizarea moleculelor mai complexe. Impulsurile de raze X de la XFEL european permit examinarea moleculelor mai mari prin introducerea lor în fasciculul de raze X folosind o duză de gaz fină.

Un pas crucial în investigație a fost injectarea unui impuls UV, care apare cu puțin timp înainte de pulsul de raze X și excită moleculele. În acest fel, a fost creat un film cu încetinitorul evenimentelor prin variarea intervalului de timp dintre secvențele de puls. Experimentele arată că 2-tiouracilul se îndoaie sub excitația UV, ceea ce se datorează proprietăților specifice ale atomului de sulf. Acest atom inhibă conversia radiațiilor UV în căldură inofensivă.

Relevanță pentru cercetare

Reconstrucția moleculei se poate face într-o oarecare măsură fără a fi nevoie de toți atomii, doar nucleele de sulf, oxigen și hidrogen trebuie detectate. Aceste rezultate au fost publicate în renumitul jurnal de specialitateComunicarea naturiipublicat. În plus, o varietate de alte studii, cum ar fi cele ale lui Kneuttinger și colab., discută importanța leziunilor de pirimidină ADN induse de UV și mecanismele de reparare ale acestora.

Pe scurt, cercetările arată că modificările și dinamica moleculelor sub lumina UV au o influență mai mare asupra proceselor biologice decât se presupunea anterior și oferă astfel indicii importante pentru dezvoltarea ulterioară a abordărilor terapeutice în domeniile chimiei și biologiei.