Base Química da Quebra do Fosfato de Açúcar do DNA por Elétrons de Baixa Energia

Os danos ao DNA causados por elétrons de baixa energia (LEE) foram examinados usando um sistema inovador em que filmes sólidos finos de tetrameros de oligonucleotídeos (CGTA e GCAT) foram irradiados com elétrons monoenergéticos (10 eV) sob ultra-alto vácuo. Os produtos da irradiação foram examinados por HPLC. Essas análises permitiram a quantificação de 16 fragmentos de nucleobases, nucleosídeos e nucleotídeos não modificados de cada tetramero resultantes da ruptura de ligações fosfodiéster e N-glicosídicas. A distribuição dos produtos não modificados sugere um mecanismo de dano envolvendo a ligação inicial do elétron às porções de nucleobase, seguida pela transferência de elétron para a espinha dorsal de açúcar-fosfato e subsequente dissociação da ligação fosfodiéster. Além disso, praticamente todos os fragmentos não modificados continham um grupo fosfato terminal no local da quebra. Esses resultados demonstram que a ligação fosfodiéster se quebra por um caminho distinto em que a carga negativa se localiza na ligação fosfodiéster, resultando em fragmentos não modificados com um grupo fosfato intacto. Por outro lado, o radical deve se localizar na porção de açúcar para dar modificações ainda não identificadas. Em resumo, a reação de LEE com tetrameros simples envolveu ligação dissociativa de elétrons que levou à quebra da ligação fosfodiéster e à formação de fragmentos não modificados.