DNA Oxidation Photoinduced by Norharmane Rhenium(I) Polypyridyl Complexes: Effect of the Bidentate N,N′-Ligands on the Damage Profile

Abstract

ReI-polypyridyl complexes have interesting and distinctive photochemical and photosensitizing properties. This work describes the capability to induce (or photoinduce) DNA damage of three ReI-complexes with a naturally occurring alkaloid called norharmane (nHo) as ligand: [Re(CO)3(nHo)(L)]CF3SO3 where L=2,2′-bipyridine (ReBpy), phenanthroline (RePhen) or dipyrido[3,2-a:2′,3′-c]phenazine (ReDppz). The interaction of the complexes with DNA was investigated by steady-state and time-resolved spectroscopy. Data show that the mode and strength of interaction depend on the chemical structure of the bidentate ligand. The complexes show a major static contribution to the overall interaction, giving rise to the formation of noncovalent adducts with DNA, and the particular trend observed was RePhen>ReDppz>ReBpy. Photo-oxidation at the purine bases represents the major DNA damaging mechanism. RePhen also induces single-strand breaks in a yield similar to that of base damage, suggesting an additional photosensitizing pathway. We also performed the Ames test to evaluate the cytotoxic and mutagenic properties of both non-irradiated and photoexcited complexes. RePhen, but not the other complexes, turned out to be both toxic and phototoxic for the bacteria.Fil: Maisuls, Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Cabrerizo, Franco Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: David Gara, Pedro Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Epe, Bernd. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Ruiz, Gustavo Teodosio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin