The study of DNA interaction with metal ions and organometallic complexes

Abstract

"Изучение взаимодействия ДНК с ионами металлов и металлоорганическими комплексами" Изучение взаимодействие ДНК с координационными соединениями –потенциальными противоопухолевыми препаратами в растворе является широко используемым подходом для поиска потенциальных противоопухолевых препаратов, так как ДНК-основная мишень действия таких препаратов. Исследуемые в работе соединения либо являются противоопухолевыми препаратами (цисплатин), либо потенциальными лекарственными средствами (препарат рутения). Для сравнения рассмотрено взаимодействие молекулы ДНК с ионами двухвалентных металлов (медью, марганца, магния) Соединение рутения является новым препаратом. Основной целью данной работы являлось выяснение способа связывания металлов и их комплексов с ДНК in vitro, выявление перспективности синтезированного соединения для дальнейших более тщательных и сложных исследований - тестирований на бактериях, клеточных линиях и животных в качестве противоопухолевого средства. В работе изучены спектры поглощения комплексов ДНК с координационными соединениями рутения и платины, а также с двухвалентными ионами металлов. Показано, что соединение рутения взаимодействует с молекулой ДНК в условиях эксперимента, при этом, по-видимому, лиганд – остаток налидиксовой кислоты уходит в раствор при формировании координационной связи рутения с ДНК. При взаимодействии реализуется более одного типа связывания соединения с ДНК, о чем свидетельствует отсутствие изобестической точки при проведении спектрофотометрического титрования. Сравнение спектров поглощения ДНК с соединениями цис-ДДП, транс-ДДП, СuCl2, MnCl2 показало, что комплексы образуются с одной и той же позицией на молекуле –N7 гуанина. Изучение плавления ДНК в комплексах указывает, что все эти соединения дестабилизируют двойную спираль ДНК, тогда как ионы Mg2+,напротив, приводят к стабилизации вторичной структуры ДНК. Связывание соединения рутения с ДНК влияет как на связывание красителя DAPI по малой бороздке, так и на его связывание с фосфатами. Также наблюдалось вытеснение интеркалированного этидиума после введения соединения рутения, что свидетельствует о более сильном связывании последнего с ДНК.

"Study of DNA interaction with metal ions and organometallic complexes". Study of DNA interaction with coordination compounds - potential antitumor drugs in solution is a widely used approach used in search for potential antitumor drugs, since DNA is the main target of the action of such drugs. The compounds tested in the work are either antitumor drugs (cisplatin) or potential drugs (ruthenium complex). For comparison, the interaction of a DNA molecule with divalent metal ions (copper, manganese, magnesium) is considered. The ruthenium compound is a newly synthesized compound . The main purpose of this work was to elucidate the method of binding metals and their complexes to DNA in vitro, to identify the prospects of the synthesized compound for further more thorough and complex studies - testing on bacteria, cell lines and animals as an antitumor agent. The absorption spectra of DNA complexes with coordination compounds of ruthenium and platinum, as well as divalent metal ions, have been studied. It was shown that the ruthenium compound interacts with the DNA molecule under the experimental conditions, and, apparently, the ligand-residue of nalidixic acid goes into solution during the formation of a coordination link between ruthenium and DNA. During the interaction, more than one type of binding of the compound to DNA is occurring, as evidenced by the absence of an isobestic point during spectrophotometric titration. Comparison of the absorption spectra of DNA with cis-DDP, trans-DDP, CuCl2, MnCl2 compounds showed that the complexes are formed with the same position on the -N7 guanine molecule. The study of DNA melting in complexes indicates that all these compounds destabilize the double helix of DNA, whereas Mg2 + ions, on the contrary, lead to stabilization of the secondary DNA structure. The binding of the ruthenium compound to DNA affects both the binding of the DAPI dye over the small groove and its binding to phosphates. Also, the intercalated ethidium was displaced after the introduction of the ruthenium compound, which indicates a stronger binding of the latter to DNA.