DNA Etkileşiminin Elektrokimyasal DNA sensörleri ile Analizi

24. Ulusal Kimya Kongresi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, 29 Haziran-2 Temmuz 2010, Zonguldak
Mitomisin C - DNA Etkileşiminin Elektrokimyasal DNA sensörleri ile
Analizi
Pembe Ece CANAVAR a,b, Arzum ERDEM GÜRSAN b,*
a
b
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoteknoloji Bölümü, İZMİR
Ege Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Analitik Kimya Anabilim Dalı, İZMİR
[email protected]
DNA’nın nitel ve nicel analizine yönelik tasarlanan biyosensörlerde tanıma yüzey katmanı
olarak çeşitli nükleik asitlerin kullanılmasına artan bir ilgi bulunmaktadır [1-3]. Nükleik asit
tanıma yüzeyi içeren biyosensörler, bu yüzey ile etkileşime giren analitin (karsinojen
maddeler, ilaçlar vb.) etkileşim mekanizmasının aydınlatılması, incelenen maddenin miktar
tayininde ve DNA baz dizisinde belli bölgelerdeki hibridizasyon olaylarının izlenmesi gibi
çeşitli amaçlarla kullanılabilmektedir. Bazı ilaç molekülleriyle (özellikle antikanser ilaçlar) çift
sarmal DNA’nın etkileşmesi sonucunda, bu etkileşimin daha pratik bir şekilde, seçimli ve
daha kısa sürede geliştirilen yeni yöntemlerle tayin edilebilmesi, gelecekte tasarımlanacak
yeni ilaç moleküllerinin etki mekanizmalarının başarıyla aydınlatılabilmesi için büyük önem
taşımaktadır [1-7].
Mitomisin C Streptomyces caespitosus’dan izole edilen, klinikte solid tümörlere karşı
kullanılan antitümör etkili bir antibiyotiktir. Mitomisin C (MC)’nin çoklu sitotoksik etki
mekanizması olduğu düşünülmektedir. Ancak bunların içinde en önemlisi DNA’daki çapraz
bağlara alkilasyon etkisi göstermesidir. MC iki guanin molekülü ile bağlanarak DNA’daki çift
zinciri birbirine bağlar. Bu bağlanma DNA replikasyonu ve transkripsiyonunu inhibe eder [46].
Çalışmamızda, MC-DNA etkileşimi hem elektrot yüzeyinde hem de çözelti bazında tayin
edebilen bir elektrokimyasal DNA biyosensörü geliştirildi. Bu amaçla yüzeyine çift sarmal
DNA (dsDNA) tutturulmuş karbon elektrotlar kullanılarak antikanser bir ilaç olan MC’nin
dsDNA ile etkileşmesi, diferansiyel puls voltametri (DPV) ve elektrokimyasal empedans
spektroskopi (EIS) teknikleri kullanılarak araştırıldı. İlaç ve DNA konsantrasyonu ile etkileşim
süresindeki değişimin yanıta olan etkisi elektrokimyasal olarak incelendi ve optimum
deneysel koşullar belirlendi.
Teşekkürler: Prof. Dr. K. Arzum Erdem Gürsan, bu çalışmalara sağladığı maddi ve manevi
desteklerinden dolayı TÜBİTAK, ve Assosiye üyesi olduğu Türkiye Bilimler Akademisi ’ne
teşekkür eder.
KAYNAKLAR
1. Palecek, E., Bioelectrochemistry and Bioenergetics, 20, 179-194, 1988.
2. Jelen, F., Erdem, A., Palecek, E., Bioelectrochem., 55, 165-167, 2002.
3. Erdem, A., Ozsoz, M., Electroanalysis, 14, 965-974, 2002.
4. Ozkan, D., Karadeniz, H., Erdem, A., Macsini, M., Ozsoz, M., J. Pharmaceutical and
Biomedical
Analysis, 35, 905-912, 2004.
5. Karadeniz, H., Alparslan, L., Erdem, A., Karasulu, E., J. Pharmaceutical and Biomedical
Analysis, 45, 322-326, 2007.
6. Perez, P., Teijeiro, C., Marin, D., Chemico-Biological Interactions, 117, 65–81, 1999.
7. Teijeiro, C., Perez, P., Marin, D., Palecek, E., Bioelectrochemistry and Bioenergetics, 38,
77-83,
1995.