
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Ciências Biológicas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Bioquímica
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Econômica
Tipo do Documento: Tese
Título: INTERAÇÃO E CLIVAGEM DE DNA POR NOVOS COMPLEXOS MONONUCLEARES DE CU(II) E BINUCLEARES DE FE(III)ZN(II)
Ano: 2015
Orientador
- HERNAN FRANCISCO TERENZI
Aluno
- TIAGO BORTOLOTTO
Conteúdo
O desenvolvimento de novas moléculas e/ou novas metodologias para clivagem de dna é um tema de crescente investimento nos últimos anos, seja na descoberta de novas ferramentas para biologia molecular ou de protótipos para fármacos antitumorais. neste trabalho procurou-se determinar a interação e clivagem de dna por novos complexos ternários de cobre(ii) e que possuem atividade antitumoral frente a uma linhagem de células leucêmicas, com o intuito de determinar se sua atividade citotóxica está relacionada à capacidade de fragmentar dna. além disso, estudos da atividade de fotoclivagem de dna (sob luz uv) foram realizados visando o seu potencial uso em terapia fotodinâmica. paralelamente, uma potencial estratégia para o aumento da atividade de clivagem de dna por complexos de fe(iii)zn(ii) foi caracterizada como forma prática para potencializar a atividade de agentes sintéticos que reconhecidamente clivam dna. os quatro novos complexos de cobre são: [cu(hyd)(bpy)]2+ (cu(hyd)(bpy), [cu(hyd)(phen)]2+ (cu(hyd)(phen), [cu(s-hyd)(bpy)]2+ (cu(s-hyd)(bpy) e [cu(s-hyd)(phen)]2+ (cu(s-hyd)(phen)), em que: hyd e s-hyd são a hidrazida do ácido 2-furóico e do ácido 2-tiofenocarboxílico e bpy e phen são os ligantes heterocíclicos 2,2-bipiridina e 1,10-fenantrolina, respectivamente. todos os quatro complexos foram capazes de clivar o dna plasmidial de modo concentração-dependente e com diferentes eficiências. alterações no ph não influenciaram na atividade dos complexos e sua atividade é proveniente da natureza química do complexo: ligante-metal-ligante. interações eletrostáticas e ligação por sulco mostraram-se ser necessárias para o processo de clivagem de dna que sugere-se ser predominantemente oxidativo. os ensaios cinéticos confirmaram a ordem de reatividade dos complexos cu(hyd)(bpy) << cu(hyd)(phen) ~ cu(s-hyd)(bpy) < cu(s-hyd)(phen) que segue a ordem de afinidade pelo dna e indicam que os últimos três complexos são tão ou mais reativos do que os melhores exemplos encontrados na literatura. a velocidade da reação e a capacidade de provocar a morte celular em células tumorais apresentou uma excelente correlação, sugerindo que a atividade antitumoral destas moléculas pode ser proveniente da atividade de clivagem de dna. em condições de fotoclivagem, porém, a ordem de reatividade foi: cu(s-hyd)(bpy) < cu(s-hyd)(phen) < cu(hyd)(bpy) < cu(hyd)(phen). quando observada a razão entre a velocidade de fotoclivagem com a clivagem de dna, vemos que incremento variou de aproximadamente 6 para 146 vezes. sob condições de fotoclivagem, não houve mudanças no mecanismo de clivagem de dna, sugerindo que a exposicao a luz uv deve amplificar atividade oxidativa dos complexos frente ao dna. ensaios de clivagem com oligonucleotideos mostraram que todos os complexos foram capazes de fragmenta-lo de modo nao especifico, ou seja, com eventos de corte ao longo de toda a molecula de dna. os complexos com ligante phen mostraram os melhores resultados: ficou evidenciada a formacao de fragmentos contendo terminais 3f-fosfoglicolato, cuja formacao deve-se a processos oxidativos, reforcando a hipotese que estes complexos clivam o dna pela geracao de ros. os ensaios de interacao por dicroismo circular sugerem que o comportamento de ligacao dos complexos ao dna deva ser do tipo nao-intercalativo. de modo geral, os quatro complexos de cu(ii) aqui testados mostram-se promissores modelos para desenvolvimento de novos complexos com atividade antitumoral ligada a clivagem de dna. alem disso, mais uma vez o uso de exposicao a luz uv mostrou-se apto para aumentar a atividade dos complexos, o que traz a discussao um possivel uso como prototipo a droga para terapia fotodinamica. os complexos de fe(iii)zn(ii) estudados; [feiii-(?ê-oh)zniilp1] (feznlp1) e [feiii-(?ê-oh)zniilp2] (feznlp1) sao derivados pireno-substituidos do complexo [feiii-(?ê-oh)zniilh] (feznoh). ambos os complexos foram capazes de clivar o dna plasmidial gerando nao so quebras-simples, bem como quebras-duplas, efeito nao observado para o complexo feznoh. a variacao do ph afeta fortemente a atividade de ambos os complexos e concorda com a hidrolise do ester de fosfato 2,4-bdnpp, sugerindo que o mesmo mecanismo de hidrolise do ester modelo pode ser aplicado ao dna. todos os complexos tiveram sua atividade fortemente inibida pela adicao crescente de nacl ou naclo4 sugerindo a participacao de interacoes eletrostaticas entre os complexos e o dna. nenhum sequestrador de ros foi capaz de inibir a atividade dos complexos, sugerindo um mecanismo predominantemente hidrolitico o que ja havia sido visto com o complexo feznoh. ambos os complexos apresentaram preferencia pela interacao com o sulco menor, o que tambem foi observado nos ensaios com dicroismo circular. os ensaios cineticos revelaram que a introducao de um unico grupo pireno levou ao aumento de mais de 11,3 vezes na atividade deste complexo em comparacao ao complexo modelo. ja a adicao de dois grupos pireno aumentou ainda mais esta atividade atingindo um incremento de 18,6 vezes. quando se compara os complexos feznlp1 e feznlp2 entre si, vemos um aumento de 1,65 vezes na atividade de feznlp2 vs feznlp1, ou seja, corroborando os resultados anteriores que apontavam feznlp2 como mais reativo que feznlp1. nenhum dos complexos mostrou-se apto a clivar o oligonucleotídeo de 49-mer, mas ensaios de footprinting por dnase i revelaram que os complexos tendem a ligar mais fortemente em regiões contendo sequências at, sendo sugerido que quanto maior o volume que o complexo ocupa no espaço, maior é a extensão da interação. de modo geral, o incremento substancial da atividade dos complexos pireno modificados ratifica a hipótese de que a introdução de grupos que se ligam ao dna é uma viável estratégia para potencializar a ação de agentes artificiais de clivagem de dna.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.94691
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ODS Predominates


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