Electron migration in DNA matrix: an electron transfer reaction

Este artigo apresenta uma área de pesquisa atual, ativa e interessante. Descreve a investigação da química de transferência de elétrons (TE) de um modo geral e resultados de TE em DNA em particular. Dois intercalantes de DNA foram utilizados: Ethidium Bromide como doador (D) e Methyl-viologen como receptor (A), o primeiro intercala-se entre as bases do DNA e o último na sua superfície. Utilizando o modelo de Perrin e medidas de Supressão de Fluorescência obteve-se a distância de migração do elétron; aqui a distância foi considerada o espaçamento linear entre as moléculas de doador e receptor ao longo da molécula de DNA. O valor determinado foi de 22,6 ± 1,1 angstrons e o número de pares de bases entre doador e receptor de 6,6. Na literatura os valores encontrados foram de 26 angstrons e de quase 8 pares de bases. Considera-se que a transferência de elétrons em DNA seja mediada através das interações através do espaço entre os elétrons do tipo p contido nos pares de bases.

Estudo da cromatina nos sítios de fixação à matriz nuclear no domínio do gene TP53 e das modificações epigenéticas e no modelo de progressão tumoral mamária 21T

Dentre os diversos tipos de câncer agressivos, o câncer de mama é o mais comum em mulheres. Mutações hereditárias e adquiridas, assim como alterações epigenéticas atuam em sinergia na carcinogênese mamária e na progressão tumoral. A proteína P53 é uma supressora de tumor e possui uma atuação fundamental na integridade genômica. Apesar do vasto conhecimento sobre o controle da P53 a nível de proteína, ainda pouco se sabe sobre o controle transcricional do gene TP53. A série 21T, uma série de 4 linhagens celulares originadas da mama da mesma paciente, representando diferentes estágios de progressão tumoral mamária, é um eficiente modelo para investigação das alterações epigenéticas e suas influências na expressão gênica ao longo da progressão do câncer de mama. Nós analisamos a organização do domínio do gene TP53 através da técnica de arranjo de DNA, em diversas linhagens celulares de câncer de mama e linhagens controle, e realizamos uma tentativa de caracterizar estes elementos de DNA nas linhagens controle não-tumorais HB2 e MCF10A e nas tumorais MCF-7, MDA-MB-231, T47D, através dos marcadores epigenéticos de eucromatina, H4Ac, e heterocromatina, H3K9me3. Ainda analisamos a ligação de proteínas à região associada à matriz nuclear (MAR), denominada MAR 2, e a possível ligação da proteína ligante à matriz nuclear (MARBP), PARP-1, através de ensaios de gel shift (EMSA). Detectamos que na linhagem controle epitelial mamária, HB2, o gene TP53 está posicionado num domínio de DNA relativamente pequeno, aproximadamente 50 kb, delimitado por dois sítios de fixação à matriz nuclear. Interessantemente, esta estrutura de domínio se apresentou radicalmente diferente nas linhagens de câncer de mama estudadas, MCF7, T47D, MDA-MB-231 e BT474, nos quais o tamanho do domínio estudado estava aumentado e a transcrição do TP53 diminuída. Os enriquecimentos com os marcadores epigenéticos de cromatina H4Ac e H3K9me3 estão diferentemente distribuídos nas MARs nas linhagens celulares. Surpreendentemente, a MAR 2 apresentou uma ligação altamente específica, o que poderia representar a atuação de fatores transcricionais envolvidos na organização da cromatina. Através de programas de bioinformática, detectamos putativos sítios para interessantes fatores de transcrição, tais como o c/EBP-beta e c-myb, que poderiam atuar em cis regulando a expressão do gene TP53 e outros flanqueadores. Nós propusemos um modelo para a organização da cromatina na região de domínio do gene TP53 com os genes flanqueadores. Através da série 21T, detectamos uma hipometilação global genômica, nas células cancerosas 21NT e 21MT1. Uma importante diminuição da expressão global do marcador H4Ac nas células metastáticas 21MT1, foi detectada em relação às outras linhagens. Os níveis de RNAm das principais enzimas relacionadas as modificações epigenéticas são consistentes com as observadas hipometilação genômica e hipoacetilação. Através de microscopia confocal, verificamos que o marcador H4Ac está localizado, na maior parte na periferia e o marcador H3K9me3, pericêntrico nos núcleos tumorais. Por fim, verificamos que o promotor P1 do gene TP53 apresenta um estado de cromatina aberta, e a expressão do gene TP53 é similar em todas as células da série 21T.

Propriedades termo-eletrônicas da molécula do DNA

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Análise das relações entre gêneros da subfamília neoplecostominae (Siluriformes: Loricariidae) com base em sequências de DNA

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise das relações filogenéticas entre espécies da subfamília Bryconinae (Ostariophysi: Characiformes: Characidae) utiliando sequeências de DNA mitocrondrial e nuclear

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBB

Ceramic membranes for separation of proteins and DNA by in situ growth of alumina nanofibres with a nanomesh of metal oxide nanofibres

Ceramic membranes were fabricated by in situ synthesis of alumina nanofibres in the pores of an alumina support as a separation layer, and exhibited a high permeation selectivity for bovine serum albumin relative to bovine hemoglobin (over 60 times) and can effectively retain DNA molecules at high fluxes.

Synchronous fluorescence and UV–vis spectroscopic studies of interactions between the tetracycline antibiotic, aluminium ions and DNA with the aid of the Methylene Blue dye probe

Synchronous fluorescence spectroscopy (SFS) was applied for the investigation of interactions of the antibiotic, tetracycline (TC), with DNA in the presence of aluminium ions (Al3+). The study was facilitated by the use of the Methylene Blue (MB) dye probe, and the interpretation of the spectral data with the aid of the chemometrics method, parallel factor analysis (PARAFAC). Three-way synchronous fluorescence analysis extracted the important optimum constant wavelength differences, Δλ, and showed that for the TC–Al3+–DNA, TC–Al3+ and MB dye systems, the associated Δλ values were different (Δλ = 80, 75 and 30 nm, respectively). Subsequent PARAFAC analysis demonstrated the extraction of the equilibrium concentration profiles for the TC–Al3+, TC–Al3+–DNA and MB probe systems. This information is unobtainable by conventional means of data interpretation. The results indicated that the MB dye interacted with the TC–Al3+–DNA surface complex, presumably via a reaction intermediate, TC–Al3+–DNA–MB, leading to the displacement of the TC–Al3+ by the incoming MB dye probe.

Enhancement of DNA repair using topical T4 endonuclease V does not inhibit melanoma formation in Cdk4R24C/R24C/Tyr-NrasQ61K mice following neonatal UVR

To further investigate the use of DNA repair-enhancing agents for skin cancer prevention, we treated Cdk4R24C/R24C/NrasQ61K mice topically with the T4 endonuclease V DNA repair enzyme (known as Dimericine) immediately prior to neonatal ultraviolet radiation (UVR) exposure, which has a powerful effect in exacerbating melanoma development in the mouse model. Dimericine has been shown to reduce the incidence of basal-cell and squamous cell carcinoma. Unexpectedly, we saw no difference in penetrance or age of onset of melanoma after neonatal UVR between Dimericine-treated and control animals, although the drug reduced DNA damage and cellular proliferation in the skin. Interestingly, epidermal melanocytes removed cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) more efficiently than surrounding keratinocytes. Our study indicates that neonatal UVR-initiated melanomas may be driven by mechanisms other than solely that of a large CPD load and/or their inefficient repair. This is further suggestive of different mechanisms by which UVR may enhance the transformation of keratinocytes and melanocytes.

Discrepancies between metabolic activity and DNA content as tool to assess cell proliferation in cancer research

Cell proliferation is a critical and frequently studied feature of molecular biology in cancer research. Therefore, various assays are available using different strategies to measure cell proliferation. Metabolic assays such as AlamarBlue, WST-1, and MTT, which were originally developed to determine cell toxicity, are being used to assess cell numbers. Additionally, proliferative activity can be determined by quantification of DNA content using fluorophores, such as CyQuant and PicoGreen. Referring to data published in high ranking cancer journals, 945 publications applied these assays over the past 14 years to examine the proliferative behaviour of diverse cell types. Within this study, mainly metabolic assays were used to quantify changes in cell growth yet these assays may not accurately reflect cellular proliferation rates due to a miscorrelation of metabolic activity and cell number. Testing this hypothesis, we compared metabolic activity of different cell types, human cancer cells and primary cells, over a time period of 4 days using AlamarBlue and fluorometric assays CyQuant and PicoGreen to determine their DNA content. Our results show certain discrepancies in terms of over-estimation of cell proliferation with respect to the metabolic assay in comparison to DNA binding fluorophores.

Human papillomavirus DNA detected in peripheral blood samples from healthy Australian male blood donors

Recent studies have shown that human papillomavirus (HPV) DNA can be found in circulating blood, including peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), sera, plasma, and arterial cord blood. In light of these findings, DNA extracted from PBMCs from healthy blood donors were examined in order to determine how common HPV DNA is in blood of healthy individuals. Blood samples were collected from 180 healthy male blood donors (18-76 years old) through the Australian Red Cross Blood Services. Genomic DNA was extracted and specimens were tested for HPV DNA by PCR using a broad range primer pair. Positive samples were HPV-type determined by cloning and sequencing. HPV DNA was found in 8.3% (15/180) of the blood donors. A wide variety of different HPV types were isolated from the PBMCs; belonging to the cutaneous beta and gamma papillomavirus genera and mucosal alpha papillomaviruses. High-risk HPV types that are linked to cancer development were detected in 1.7% (3/180) of the PBMCs. Blood was also collected from a healthy HPV-positive 44-year-old male on four different occasions in order to determine which blood cell fractions harbor HPV. PBMCs treated with trypsin were negative for HPV, while non-trypsinized PBMCs were HPV-positive. This suggests that the HPV in blood is attached to the outside of blood cells via a protein-containing moiety. HPV was also isolated in the B cells, dendritic cells, NK cells, and neutrophils. To conclude, HPV present in PBMCs could represent a reservoir of virus and a potential new route of transmission.