عنوان پایان‌نامه
بررسی ترمودینامیکی اثر نانو ذرات نقره بر ساختار DNA و مقایسه میزان سایتوتوکسیک آنها روی سلولهای سرطان خون K۵۶۲
- رشته تحصیلی
- بیوفیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44473;کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 10754
- تاریخ دفاع
- ۱۰ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- مهدیه رهبان
- استاد راهنما
- علی اکبر صبوری
- چکیده
- میانکنش بین نانوذرات نقره با DNA استخراج شده از تیموس گوساله با روش های آزمایشگاهی اسپکتروسکوپی UV-Visible، فلورسانس، دورنگ نمایی دورانی( CD) و گرماسنجی تیتراسیون همدما (ITC) در دمای فیزیولوژیک مورد مطالعه قرار گرفت. بوسیله آنالیزهای اسپکتروسکوپی UV-Visible تیتراسیونی و دناتوراسیون گرمایی DNA، مشخص می شود که نانوذرات نقره می توانند با مولکول های دو رشته ای DNA تشکیل کمپلکس جدیدی داده که پایدارتر بودن کمپلکس با توجه به افزایش Tm نیز آشکار است. پیوند این نانوذرات با DNA باعث تغییرات ساختاری کوچکی در کنفورماسیون DNA می شود. طیف نشری فلورسانس DNA اینترکلیت شده با اتیدیوم برماید نیز با افزایش غلظت نانوذرات نقره در دمای 37 درجه سانتیگراد کاهش شدت نشر از خود نشان می دهد و باعث خاموشی نشر فلورسانس اتیدیوم برماید-DNA می گردد. طیف CD نانوذرات نقره نیز تغییرات در ساختار مارپیچ دو رشته ای (ناحیه هلیکس DNA ) و تغییرات در Stacking بازها را نشان می دهد که این تغییرات ساختاری نیز خود بیانگر وجود نوع میانکنش نانوذرات باDNA بعنوان اینترکلیتور است. بطور کلی نتایج حاصل از اسپکتروسکوپی بیان می دارد که اتصال نانوذرات نقره به DNA باعث تغییرات در ساختار و کنفورماسیون DNA شده و بعنوان یک اینترکلیتور باعث افزایش پایداری DNA (افزایش Tm)، خاموشی نشر فلورسانس و تغییرات در طیف CD می گردد. آنالیزها و داده های حاصل از ITC نیز پیوند از نوع اینترکلیشن و پایداری ساختار DNA در اثر پیوند را تایید می کنند. علاوه بر این، خصوصیت ضد سرطانی و سم شناسی نانو نانوذرات نقره بوسیله آزمایش بر روی رده سلولی K562 نیز مورد مطالعه قرار گرفت. با این آزمایش غلظتی از نانوذرات نقره که منجر به 50% مهار در رشد سلولی می شوند با استفاده از سنجش MTT بعد از 24 ساعت انکوباسیون مشخص شد. نتایج تحقیق حاضر می تواند اطلاعات مفیدی برای طراحی بهتر ترکیبات ضد سرطان بر پایه نانوذرات با اثرات جانبی کمتر در اختیار ما قرار دهد.
- Abstract
- Abstract The interaction between silver nanoparticle with calf thymus DNA was studied by UV-visible, fluorescence, circular dichroism (CD) spectroscopies at phyiologic temperature of 37 ?C. By the analysis of UV-visible titration and thermal denaturation studies of DNA, it was found that silver nanoparticle can form a new complex with double-helical DNA and increase the Tm value of DNA. This kind of binding may cause a slight change of the conformation of DNA. The fluorescence emission spectra of intercalated ethidium bromibe (EB) with increasing concentration of silver nanoparticle at 37 ?C represented a significantly reduction of the ethidium intensity and quenching of EB fluorescence. Also, CD results suggested that silver nanoparticle can significantly change the helicity conformation of DNA and then induce the alteration of nonplanar and tilted orientations of DNA bases, resulting in the changes of DNA base stacking and act as an intercalator. Spectroscopic results represented that binding of silver nanoparticle to DNA resulted significantly changes on the structure and conformation of DNA and act as an intercalator via increasing of stability of DNA by increasing of Tm, quenching of EB fluorescence intensity and alteration of CD spectra. The data obtain from ITC also demonstrates mode of intercalation interactions between DNA and silver nanoparticle. Also, the anti-tumor property of silver nanoparticle and nanotoxicology was studied by testing it on human tumor cell line K562. The 50% cytotoxic concentration (Cc50) of silver nanoparticle was determined using MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) assay after 24 h incubation time. Results of the present study may provide useful information to design better anticancer compounds using metal nanoparticles with lower side effects in the future.
