El radical hidroxilo provoca la disociación de la guanina, una de las bases nitrogenadas que forman los nucleótidos constituyentes de las moléculas de ácido desoxirribonucleico (imagen: CDMF/difusión)
Biofísica
Un estudio ayuda a entender de qué manera la radiación ionizante daña al ADNLa investigación se enfocó en el perjuicio indirecto de estas moléculas provocado por especies químicas oxidantes como el radical hidroxilo
Biofísica
Un estudio ayuda a entender de qué manera la radiación ionizante daña al ADNLa investigación se enfocó en el perjuicio indirecto de estas moléculas provocado por especies químicas oxidantes como el radical hidroxilo
El radical hidroxilo provoca la disociación de la guanina, una de las bases nitrogenadas que forman los nucleótidos constituyentes de las moléculas de ácido desoxirribonucleico (imagen: CDMF/difusión)
Agência FAPESP* – En altas dosis, la radiación ionizante (como la de los rayos X, por ejemplo) puede dañar al ADN existente en el núcleo celular, algo que puede tanto derivar en el desarrollo de cáncer en humanos como desembocar en su empleo para la eliminación de células cancerígenas. Este daño al ADN transcurre mediante dos mecanismos: uno directo, cuando las partículas ionizantes impactan físicamente sobre las moléculas, y otro indirecto, cuando ciertas especies químicas producidas por la radiólisis del agua (la rotura de las uniones de hidrógeno entre moléculas de H2O) atacan a los ácidos nucleicos.
En el marco de un trabajo publicado en el International Journal of Molecular Sciences, científicos brasileños investigaron este segundo mecanismo. El objetivo de dicho estudio consistió en entender de qué manera un tipo de radical libre –denominado radical hidroxilo (OH)– afecta al nucleótido guanina provocando la disociación de dicha molécula.
La guanina (G) es una de las bases nitrogenadas que forman los nucleótidos constituyentes de las moléculas de ADN y ARN, al igual que la adenina (A), la citosina (C) y la timina (T).
Para estudiar este mecanismo, el grupo de investigadores recurrió al método de la Teoría Funcional de la Densidad Dependiente del Tiempo, que forma parte de la mecánica cuántica y que permite describir las propiedades electrónicas en la física del estado sólido, en la química cuántica, en la ciencia de materiales, en la bioquímica, en la biología, en los nanosistemas y en los sistemas a escala atómica.
Los investigadores arribaron a la conclusión de que la extracción de hidrógeno fue exitosa en ataques a diferentes átomos de oxígeno disociando el ADN en tres fragmentos principales: el grupo fosfato, el azúcar desoxirribosa y la base nitrogenada. Según los autores, los cálculos que se describen en el artículo pueden constituir una referencia con miras a ajustar campos de fuerza reactivos para que puedan estudiarse las estructuras más complejas del ADN empleando la dinámica molecular clásica, lo que comprende daños directos e indirectos al ADN.
En este trabajo tomaron parte investigadores del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF) –un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP con sede en la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar)– y del Instituto de Física Gleb Wataghin de la Universidad de Campinas (IFGW-Unicamp). Y el mismo contó con financiación de la FAPESP en el marco de tres proyectos (18/15316-7, 20/08647-7 y 15/21873-8).
Puede leerse el artículo intitulado A TD-DFT-Based Study on the Attack of the OH· Radical on a Guanine Nucleotide en el siguiente enlace: www.mdpi.com/1422-0067/23/17/10007.
* Con información del CDMF, un Centro de Investigación, Innovación y Difusión de la FAPESP.
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