Cambios estructurales generados en ADN por la interacción con complejos tricarbonílicos de ReI solubles en agua: procesos térmicos y fotoinducidos

FABRICIO RAGONE; GUSTAVO T. RUIZ; J. GABRIEL YAÑUK; FRANCO M. CABRERIZO; EZEQUIEL WOLCAN

Cordoba

Encuentro; II GRAFOB; 2013

Grupo Argentino de Fotobiología

Cambios estructurales generados en ADN por la interacción con complejos tricarbonílicos de ReI solubles en agua: procesos térmicos y fotoinducidos Gustavo T. Ruiz1, Ezequiel Wolcan1, Franco M. Cabrerizo2, Juan G. Yañuk2, Fabricio Ragone1 1 Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA, UNLP, CCT La Plata-CONICET), Diag. 113 y 64, Sucursal 4, C.C. 16, 1900 La Plata, Argentina e-mail: gruiz@inifta.unlp.edu.ar fabricioragone@hotmail.com 2 IIB?INTECH?CONICET, Universidad Nacional de San Martín, Intendente Marino km 8,2 C.C. 164, (B7130IWA), Chascomús, Buenos Aires, Argentina El estudio de las propiedades fotofísicas de complejos metálicos constituidos por un fragmento fac-{ReI(CO)3} y diferentes ligandos diiminas coordinadas, es un campo de investigación que se ha mantenido activo en el tiempo debido a la gran diversidad respecto a su reactividad química y fotoquímica, así como a sus potenciales aplicaciones en distintas áreas.1 Se ha demostrado que muchos de ellos son emisores eficientes y que pueden ser de gran utilidad en diferentes sistemas biológicos como sensores ópticos, fotosensibilizadores, fotocatalizadores, etc. En particular, complejos de formula general fac-ReI(CO)3L1L2 donde L1 = dipyridil[3,2-a:2?3?-c]phenazine (dppz) and L2 = derivado piridínico, han sido reconocidos como buenos intercaladores en la doble hélice del ADN.2 La unión por intercalación puede interrumpir la naturaleza helicoidal del polinucleótido causando efectos profundos en la integridad del ADN. Debido a sus propiedades redox y fotofísicas, algunos de estos complejos tienen la capacidad de causar daño al ADN por corte de cadena producto de procesos oxidativos fotoinducidos.3 Por otro lado, en complejos similares donde L1 = 2-amine-4-pteridinone o derivado pterínico, complejos ReI-Pterin, los modos de unión al ADN y efectos inducidos luego de la absorción de luz han sido hasta la fecha muy poco estudiados. Por lo tanto, en este trabajo nosotros usamos espectroscopía de absorción y de emisión UV-Vis para investigar las propiedades de unión de un nuevo complejo ReI-Pterin4 con ADN (ADN plasmídico, ADN doble cadena de Timo de Carnero (CT-ADN) y polinucleótidos sintéticos Poly[dAdT]2 y Poly[dGdC]2) en solución acuosa. Además, por electroforesis en geles de agarosa estudiamos las consecuencias sobre la estructura del ADN y las reacciones entre el estado excitado de estos complejos y ADN plasmídico super enrollado. En pocas palabras, cuando se incubaron durante 30 min soluciones del complejo con plásmido YFP los geles mostraron cambios morfológicos en el ADN circular que fueron asignados a cambios conformacionales desde la forma super enrrollada hacia la forma relajada. Estos procesos térmicos de conversión evolucionan progresivamente ante el incremento de la relación [ReI complex]/[ADN]. En presencia de luz, la irradiación a 350 nm revierte los cambios observados en la oscuridad y tampoco se observa fotoclivaje de las cadenas del ADN. Por otro lado, recientemente hemos demostrado que el complejo (4,4'-bpy)ReI(CO)3(dppz)+, ReI-dppz, interactúa por intercalación a Poly[dGdC]2 y, con cierta selectividad, a Poly[dAdT]2, Kb = 1.8 x 105 M-1.5 Se presentan estudios complementarios de interacción a CT-ADN y fotoclivaje de ADN plasmídico con ReI-dppz intercalado. Finalmente, otro complejo tricarbonílico de ReI, (CF3SO3)ReI(CO)3(2,2′-bpy)+, muestra un comportamiento particular frente a la interacción y a los procesos fotoinducidos con ácidos nucleicos, el cual también será discutido aquí. Este trabajo fue financiado en parte por ANPCyT (PICT 1435), CONICET (PIP 0389) y Universidad Nacional de La Plata (UNLP 11/X533 y 11/X611). G.T.R., F.M.C. y E.W. son Investigadores de CONICET Referencias 1- A. Kumar, S. Sun and A. J. Lees. Top Organomet. Chem., 29, 1, 2010 2- K. K. Lo. Top Organomet. Chem., 29, 115, 2010 3- J. A. Smith, M. W. George and J. M. Kelly. Coord. Chem. Rev., 255, 2666, 2011 4- F. Ragone, G. T. Ruiz, O. E. Piro, G. A. Echeverría, F. M. Cabrerizo, G. Petroselli, R. Erra-Balsells, K. Hiraoka, F. S. García Einschlag and E. Wolcan. Eur J Inorg. Chem., 4801, 2012 5- G.T. Ruiz, M.P. Juliarena, R.O. Lezna, E.Wolcan, M.R. Féliz and G. Ferraudi. J Chem. Soc., Dalton Trans, 20, 2020, 2007