Аннотация:Обнаружение нуклеиновых кислот – макромолекул, хранящих генетическую ин-формацию и обеспечивающих производство белка, представляет большой интерес для фундаментальных и прикладных биохимических исследований. Известно, что все азо-тистые основания, входящие в состав дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) облада-ют электроактивностью. Однако токи окисления ДНК зависят от длины нити биополи-мера, а образование двойной спирали делает остатки азотистых оснований недоступ-ными для электродных реакций. M. Hocek и M. Fojta с соавторами предложили страте-гию электрохимического определения нуклеиновых кислот путем включения в поли-мерную цепь нуклеотидов, модифицированных электроактивными фрагментами. Дан-ной группой также разработан подход к «мультипотенциальному редокс кодированию» ДНК, когда каждый нуклеотид «помечен» своей электроактивной «меткой» [1]. Следуя этому пути, ранее нами были исследованы электрохимические свойства 2' дезоксиуридин-5'-трифосфатов (дУТФ), модифицированных остатками тирозина или триптофана, показавшие четкие пики окисления при 0.5–0.6 В (отн. Ag/AgCl) [2].В работе был изучен механизм электрохимической реакции восстановления аро-матической нитрогруппы на печатных графитовых электродах на примере соединений 3-нитротирозина и n-нитротолуола, а также производных дУТФ, модифицированных остатками n-нитротолуола, с перспективой применения в определении концентрации и «мультипотенциальном редокс кодировании» двунитевой ДНК. При восстановлении производных дУТФ наблюдали появление четких пиков при потенциалах от –0.7 до –0.9 В аналогично n-нитротолуолу и 3-нитротирозину, в то время как известно, что 2' дезокситимидин-5'-трифосфат (природный субстрат ДНК-полимераз) электрохими-чески неактивен в данной области потенциалов. Выявлено, что для 3-нитротирозина и для n нитротолуола характерно необратимое восстановление, процесс которого зависит от рН и контролируется диффузией. Было показано, что чувствительность электрохимического определения 3-нитротирозина на основе сигнала восстановления значительно ниже, чем для n нитротолуола. Сигнал восстановления «меченых» ароматической нитрогруппой дУТФ был пропорционален концентрации в микромолярном диапазоне. Таким образом, протестированные производные дУТФ хорошо дополняют существующую палитру "меченых" электроактивными группами нуклеотидов [1]. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 19-14-00247, https://rscf.ru/project/19-14-00247/.1.Hocek M., Fojta M., Nucleobase modification as redox DNA labelling for electrochemical detection, Chemical Society Reviews, 2011. V. 40. № 12. P. 5802–5814.2.Suprun E.V. et al., Deoxyuridine triphosphates modified with tyrosine or tryptophan aromatic groups for direct electrochemical detection of double-stranded DNA, Electrochimica Acta, 2020. V. 362. №. 137105.
