Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню
One of the most progressive methods of cancer treatment is the ion beam therapy. Simulations of the water radiolysis show that the most long-living species in the cell medium are hydrogen peroxide (H2O2) molecules. But up to the present time, the role of H2O2 molecules in the deactivation of cancer...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019329 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019329 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20193292019-08-08T13:57:45Z The Possibility of Blocking the Process of DNA Base Pairs Opening by Hydrogen Peroxide Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню Zdorevskyi, O. O. Volkov, S. N. DNA base pairs hydrogen peroxide ion therapy - One of the most progressive methods of cancer treatment is the ion beam therapy. Simulations of the water radiolysis show that the most long-living species in the cell medium are hydrogen peroxide (H2O2) molecules. But up to the present time, the role of H2O2 molecules in the deactivation of cancer cells has not been determined yet. To understand the possible role of H2O2 in the ion beam therapy, the competitive interaction of H2O and H2O2 molecules with nucleic bases in a pair on the different stages of genetic information transfer is studied in the present work. The method of atom-atomic potential functions is used in the calculations. It is shown that some configurations of A·T, and G·C complementary pairs are stabilized muchbetter by an H2O2 molecule as compared to a water molecule. The formation of such interaction complexes can terminate the processes of DNA unzipping by enzymes and consequently block the genetic information transfer processes in cancer cells during the ion beam treatment. An experimental method of verification of the interaction of hydrogen peroxide with nucleic base pairs is proposed. Променева терапiя важкими iонами є одним з найбiльш прогресивних методiв лiкування ракових захворювань. Результати моделювання процесу радiолiзу води показали, що в середовищi живої клiтини найбiльший час життя мають молекули пероксиду водню (H2O2). Проте, на сьогоднiшнiй день не встановлено, яку участь беруть молекули H2O2 у деактивацiї ракових клiтин. Для того, щоб встановити роль молекул пероксиду водню в iоннiй терапiї, в данiй роботi дослiджено конкурентну взаємодiю молекул H2O та H2O2 з парами нуклеїнових основ на рiзних стадiях процесу передачi генетичної iнформацiї. Для розрахункiв використано метод атом-атомних потенцiальних функцiй. Показано, що iснують конфiгурацiї пар A·T та G·C, якi стабiлiзованi молекулою H2O2 суттєво краще, нiж молекулою води. Утворення таких комплексiв може зупинити процес розкриття пар основ макромолекули ДНК ферментом, i, вiдповiдно, заблокувати процес передачi генетичної iнформацiї в ракових клiтинах пiд час iонної терапiї. Запропоновано метод експериментального пiдтвердження взаємодiї молекул пероксиду водню з нуклеїновими основами ДНК. Publishing house "Academperiodika" 2019-08-02 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019329 10.15407/ujpe64.6.500 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 64 No. 6 (2019); 500 Український фізичний журнал; Том 64 № 6 (2019); 500 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe64.6 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019329/1401 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-08-08T13:57:45Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
DNA base pairs hydrogen peroxide ion therapy - |
| format |
Article |
| author |
Zdorevskyi, O. O. Volkov, S. N. |
| spellingShingle |
Zdorevskyi, O. O. Volkov, S. N. Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню |
| author_facet |
Zdorevskyi, O. O. Volkov, S. N. |
| author_sort |
Zdorevskyi, O. O. |
| title |
Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню |
| title_short |
Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню |
| title_full |
Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню |
| title_fullStr |
Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню |
| title_full_unstemmed |
Можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули ДНК молекулами пероксиду водню |
| title_sort |
можливість блокування процесу розкриття пар основ макромолекули днк молекулами пероксиду водню |
| title_alt |
The Possibility of Blocking the Process of DNA Base Pairs Opening by Hydrogen Peroxide |
| description |
One of the most progressive methods of cancer treatment is the ion beam therapy. Simulations of the water radiolysis show that the most long-living species in the cell medium are hydrogen peroxide (H2O2) molecules. But up to the present time, the role of H2O2 molecules in the deactivation of cancer cells has not been determined yet. To understand the possible role of H2O2 in the ion beam therapy, the competitive interaction of H2O and H2O2 molecules with nucleic bases in a pair on the different stages of genetic information transfer is studied in the present work. The method of atom-atomic potential functions is used in the calculations. It is shown that some configurations of A·T, and G·C complementary pairs are stabilized muchbetter by an H2O2 molecule as compared to a water molecule. The formation of such interaction complexes can terminate the processes of DNA unzipping by enzymes and consequently block the genetic information transfer processes in cancer cells during the ion beam treatment. An experimental method of verification of the interaction of hydrogen peroxide with nucleic base pairs is proposed. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019329 |
| work_keys_str_mv |
AT zdorevskyioo thepossibilityofblockingtheprocessofdnabasepairsopeningbyhydrogenperoxide AT volkovsn thepossibilityofblockingtheprocessofdnabasepairsopeningbyhydrogenperoxide AT zdorevskyioo možlivístʹblokuvannâprocesurozkrittâparosnovmakromolekulidnkmolekulamiperoksiduvodnû AT volkovsn možlivístʹblokuvannâprocesurozkrittâparosnovmakromolekulidnkmolekulamiperoksiduvodnû AT zdorevskyioo possibilityofblockingtheprocessofdnabasepairsopeningbyhydrogenperoxide AT volkovsn possibilityofblockingtheprocessofdnabasepairsopeningbyhydrogenperoxide |
| first_indexed |
2025-10-02T01:16:25Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:16:25Z |
| _version_ |
1851765210439745536 |