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Förderbeginn 01.07.2018

Untersuchung des Elektronentransfers durch DNA unter Hochdruckbedingungen für das mögliche Erfassen von DNA Schäden

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Der Elektronentransfer (ET) durch DNA-Stränge wird durch p-p Wechselwirkungen der unterschiedlichen Basenpaare als auch durch Wechselwirkungen der Basenpaare mit aromatischen Liganden von interkalierenden Komplexen begünstigt. Wir erwarten, dass die Anwendung von Hochdruck auf das System ET effizienter macht, indem der Abstand der einzelnen p-Systeme verringert wird. Diese Anwendung hat ihr Vorbild in der Natur: DNA ist so eng verpackt im Zellkern, dass sie unter Druck arbeiten muss. Deshalb spiegeln Geschwindigkeitskonstanten des ET aufgenommen unter Hochdruckbedingungen eher den realen Wert wider. Wir werden deshalb sehr sensible elektrochemische Apparaturen für aussagekräftige DNA Experimente herstellen und erhoffen uns von der Untersuchung dieses Musterbeispiels einen breitgefächerten Anwendungsspielraum. Um dieses Ziel zu erreichen, verbinden wir die Kompetenz und Erfahrung der FAU mit CalTech.

Abschlussbericht
Im Rahmen dieses geförderten Projekts untersuchten Mitarbeiter der Friedrich-Alexander Universität Erlangen Nürnberg im Arbeitskreis von Prof. Dr. Ivana Ivanovic-Burmazovic den druckabhängigen Elektronenübertragung in DNA Strängen. Unter der fachkundigen Anleitung von Prof. Dr. Jacqueline Barton vom California Institute of Technology wurde der allgemeine Umgang mit Nukleinsäuren und die Präparation geeigneter Stränge an Elektroden trainiert. Zusätzlich wurde die Bedeutung von redoxaktiven Spezies, wie interkalierenden und insertierenden Komplexen oder Farbstoffen vertieft. Erste Ergebnisse wurde erzielt und eine Korrelation zwischen Hochdruckmessungen und Elektronentransfer innerhalb der DNA sind aufgetreten. Diese sollen nun über weitere Experimente (UV-Vis, Hochdruck-Cyclovoltammetrie) bestätigt werden und anschließend in einer Kooperation publiziert werden.