Transferência de electrão em bases de ADN por colisões átomo-molécula

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

A identificação, interpretação e compreensão dos mecanismos desencadeadores de degradação no ADN à escala molecular é, nos dias de hoje, um assunto que suscita extremo interesse por parte da comunidade científica internacional. O interesse por este tema tem-se centrado na compreensão dos mecanismos que resultam da acção de espécies secundárias (ex. electrões) geradas a partir da interacção de radiação primária de elevada energia com o meio fisiológico, em especial com o ADN, podendo causar lesões mutagénicas e genotóxicas nesta molécula potenciando o aparecimento e desenvolvimento de patologias oncológicas. Esta dissertação centra-se particularmente no estudo da interacção de electrões de baixa energia com unidades elementares do ADN,nomeadamente a base timina, pelo processo de transferência de electrão. O objectivo principal deste trabalho é a identificação dos mecanismos moleculares que conduzem a degradação e que podem estar relacionados com os efeitos biológicos da interacção destas espécies secundárias em meio fisiológico. Para realizar este estudo recorreu-se a um aparelho de feixes moleculares cruzados, no qual é produzido um feixe neutro acelerado de potássio e um feixe molecular efusivo de timina. O primeiro é obtido à custa do processo de troca de carga ressonante, e o ultimo é produzido num forno. Os átomos de potássio acelerados transferem o electrão de valência à molécula de timina, produzindo-se aniões negativos progenitores com excesso de energia interna, que fragmentando dão origem à formação de outras espécies aniónicas. A detecção destas espécies é feita por espectrometria de massa do tipo tempo de voo (TOF). A actual resolução do aparelho de feixes moleculares (Em/m G 200) permitiu a detecção de bastantes assinaturas espectrais, à custa das quais são descritos possíveis mecanismos multiefectivos que resultam na criação de quebras de cadeia duplas e simples no ADN.