The spectral manifistation of the new luminescent styryl dyes photostability and phototoxic influence on the DNA

У роботі запропоновано методи спектральних досліджень фотостабільності та фото- токсичного впливу люмінесціюючих зондів-барвників на ДНК. Досліджено спектри оптичного поглинання, флюоресценції та фосфоресценції нових стирилових барвників та систем ДНК+барвник. Спектри оптичного поглинання досліджуваних сполук реєструвалися під час опромінювання зразків цих речовин видимим світлом. У роботі аналізуються результати цих експериментів, проведені на низці барвників. Зафіксовано зміни оптичної густини D розчинів систем ДНК+барвник на ділянці спектра 250+300 нм (що відповідає першому електронному переходу в ДНК) та 370+650 нм (що відповідає першому електронному переходу в молекулах барвників). Динаміка D(t) не є монотонною. Показано, що бавники Mn-Styr ma Di-Styr-30 є фотохімічно безпечними для ДНК; ці барвники є більш фотостабільними у зв 'язаному з ДНК стані, ніж: у вільному. Барвники Di-Styr-24 ma Dst-MdO, на відміну від попередніх, проявляють невеликий фототоксичний вплив на ДНК. Пропонуються версії щодо можливих механізмів фотогтокичності (та фотостабільності).The spectral investigation methods of the phenomena of luminescent dye probes photostability and phototoxic influence on the DNA were proposed. The optical absorption, fluorescence and phosphorescence spectra of the samples of the newest investigated styryl dyes and the systems DNA +dye were studied. The optical absorption spectra of the samples of these compounds were measured under the irradiation of these samples by visible light. The results of the investigations carried out on a number of dyes were analyzed and discussed. The changes of optical density D value in wavelength regions 250+300 nm (that corresponds to the DNA first electronic transition) and 370+650 nm (that corresponds to a dye electronic transition) of the DNA+dye solutions were fixed. The dynamics ofD(t) was not monotonous. It was shown the Mn-Styr and Di-Styr-30 dyes are photochemically safe for the DNA; these dyes bound to the DNA are more photostable than in free state. The Di-Styr-24 and Dst-MdO dyes show slight phototoxic effect on the DNA. The versions of possible phototoxicity (and photostability) mechanisms are proposed

A kinetic analysis of cyanine selectivity: CCyan2 and Cyan40 intercalation into poly(dA-dT).poly(dA-dT) and poly(dG-dC).poly(dG-dC)

A T-jump investigation of the binding of Cyan40 [3-methyl-2-(1,2,6-trimethyl-4(IH)pyridinylidenmethyl)-benzothiazolium ion] and CCyan2 [3-methyl-2-[2-methyl-3-(3-methyl-2(3H)-benzothiazolylidene)-1-propenyl] -benzothiazolium ion] with poly(dA-dT)(.)poly(dAdT) and poly(dG-dC)(.)poly(dG-dC) is performed at I = 0.1 M (NaCl), 25 degrees C and pH 7. Two kinetic effects are observed for both systems. The binding process is discussed in terms of the sequence D + P reversible arrow P,D reversible arrow PDI reversible arrow PDII, which leads first to fast formation of a precursor complex P,D and then to a partially intercalated complex PDI which converts to the fully intercalate complex PDII. Concerning CCyan2 the rate parameters depend on the polymer nature and their analysis shows that in the case of poly(dG-dC)-poly(dG-dC) the most stable bound form is the fully intercalated complex PDII, whereas in the case of poly(dA-dT)-poly(dA-dT) the partially intercalated complex PDI is the most stable species. Concerning Cyan40, the rate parameters remain unchanged on going from A-T to G-C indicating that this dye is unselective. (c) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved

Chameleon Labels for Staining and Quantifying Proteins

Glowing marks: A new class of protein stains, the pyrylium dyes, undergo a strong color change (typically from blue to red, see picture) on covalently binding to proteins. While the free stains are almost nonfluorescent, the protein-conjugated forms are highly fluorescent. The dyes do not alter the charge of a protein, and thus do not change its electrophoretic properties. The stains also can be used in quantitative protein assays

Прояв у спектрах фотолюмінесценції та КРС впливу препарату берберину на ДНК

За допомогою спектрів електронного поглинання та фосфоресценції було досліджено розташування енергетичних рівнів ДНК, перенесення енергії електронного збудження триплетними рівнями та його відношення до руйнування ДНК під дією УФ-випромінювання. Показано, що найнижчий збуджений триплетний електронний рівень ДНК (а також: і найвищий синглетний) належить аденіновій ланці. Однак основними пастками триплетних збуджень в ДНК є AT- послідовності і фосфоресценція ДНК, пов'язана саме з цими пастками. Припускається, що мобільні триплетні збудження в ДНК можуть поширюватися на відстані, що дорівнюють довжині 16 базових пар нуклеотидів. Згідно з отриманими даними, переважна більшість триплетних збуджень у ДНК зрештою локалізується на фотостабільних пастках, пов 'язанш з АТ-послідовностями. Таким чином, ієрархія розташування електронних рівнів баз ДНК сприяє процесу перенесення енергії електронного збудження триплетними рівнями, що призводить до істотного стримування фотохімічного руйнування ДНК. Цей факт доведено дослідженнями, спричиненого УФ-випромінюванням фоторуйнування ДНК та модельних базових сполук. Останнє доводить існування механізму самозахисту ДНК проти руйнування π-електронних систем цієї макромолекули (спричиненого їх збудженням різного походження).The displacement of the DNA electronic energy levels, triplet electronic excitation energy transfer and their relation to the DNA damage under UV-irradiation were investigated by electronic absorption and phosphorescence studies. The lowest excited electronic triplet levels of the DNA (as well as the highest singlet levels) were shown to be related with adenine bases. However the AT-sequences are main traps for triplet excitation in the DNA and the DNA phosphorescence is connected namely with these traps. It was supposed that mobile triplet excitations in the DNA could spread on the distance of about 16 base pairs. According to the obtained results, main part of the triplet excitations in the DNA is finally localized on the photostable traps associated with AT-sequences. Thus, the hierarchy of the DNA bases electronic levels positions favors the triplet electronic excitation energy transfer process that leads to inhibition of photochemical destruction of the DNA. It was shown by the investigation of the DNA and base model compounds photodamage induced by UV-irradiation. The latter proves the existence of the DNA self-protection mechanism against damage of p-electronic systems of this macromolecule (caused by their excitations of different origins)