Русская алхимия

13.12.2012 Российские учёные выяснили, как наночастицы золота влияют на ДНК

Учёные из Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН и Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН на модели жидкокристаллических дисперсий ДНК обнаружили, что наночастицы золота всё же нарушают структуру генетического аппарата.

Первые предположения о том, что наночастицы золота малого размера могут воздействовать на генетический аппарат, высказали учёные Университета Чулалонгкорна (Таиланд) в статье, опубликованной в журнале Fertility and Sterility в 2009 году. Но вопрос о том, носит ли этот эффект универсальный характер, то есть относится ли к генетическому аппарату в целом, а не охватывает только специализированные клетки, остаётся без ответа. Неопределённость связана ещё и с отсутствием разумной биологической модели, позволяющей однозначно детектировать этот эффект.
Изображение
Наночастицы_золота_с_молекулами_ДНК_в_жидких_кристаллах

Рис. 1. Наночастицы золота (Au) разного размера взаимодействуют с молекулами ДНК в жидких кристаллах
Учёные исследовали взаимодействие наночастиц золота размером 2,5 и 15 нм с частицами жидкокристаллических дисперсий ДНК и пришли к выводу, что в зависимости от размеров наночастицы золота связываются молекулами ДНК по-разному (рис. 1). Во-первых, наночастицы любого размера образуют комплексы с «поверхностными» молекулами ДНК, при этом самые мелкие частицы могут располагаться в бороздках этих «поверхностных» молекул. Во-вторых, наночастицы золота, размер которых сопоставим с расстоянием между молекулами ДНК в квазинематических слоях жидкокристаллической частицы, могут проникать внутрь слоёв и взаимодействовать с молекулами ДНК. При этом они образуют линейные кластеры в «свободном» пространстве между соседними молекулами ДНК (рис. 2). Сочетание этих взаимодействий приводит к тому, что спиральная, пространственно закрученная структура частицы жидкокристаллической дисперсии ДНК исчезает и соседние слои лежат просто параллельно друг другу.
Изображение
Линейные кластеры наночастиц золота между молекулами ДНК в жидких кристаллах.

Рис. 2. Линейные кластеры наночастиц золота в «свободном» пространстве между молекулами ДНК в жидких кристаллах (данные получены Э.В. Штыковой, Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова)

Учёные предположили, что наночастицы золота малого размера аналогичным образом действуют и на биологические объекты, в том числе вирусы, нарушая пространственную упаковку их ДНК, что может сопровождаться генетическими последствиями. Однако с окончательными выводами они не спешат.

«Мы очень осторожно говорим о том, что обнаруженный нами эффект может иметь отношение к мутагенности и генотоксичности, – отметил Юрий Евдокимов. – Это мы проверяем в настоящее время».

Работа учёных поддержана ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы» и РФФИ.

Источник информации:

Ю.М. Евдокимов, В.И. Салянов, Е.И. Кац, С.Г. Скуридин «Кластеры из наночастиц золота в квазинематических слоях частиц жидкокристаллических дисперсий двухцепочечных нуклеиновых кислот». Acta Naturae, 2012, т. 4, № 4., 2012, т. 4, № 4.

Быкова Наталья, Резник Наталья http://www.nanorf.ru/events.aspx?cat_id=224&d_no=5431

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *