Аннотация:Дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), несущие генетическую информацию, являются неотъемлемой частью всех живых организмов и вирусов. Молекулы ДНК служат надежными маркерами инфекционных заболеваний и микробного заражения человека и окружающей среды. Прямое электрохимическое обнаружение продуктов амплификации нуклеиновых кислот (ампликонов) перспективно для разработки способов анализа биологических образцов in situ. Однако электрохимическое поведение ДНК, в частности, двунитевых ДНК ампликонов, до конца не изучено. Целью данного исследования стало выявить влияние структуры молекул на способность ДНК к электрохимическому окислению на поверхности печатных графитовых электродов за счет остатков гуанина и аденина [1–3]. Было изучено электрохимическое поведение нескольких групп синтетических олигонуклеотидов, а также препаратов ДНК из сельди, лосося и E. coli. Было обнаружено, что пики окисления остатков гуанина и аденина исчезают в результате объединения комплементарных однонитевых олигонуклеотидов в двойную спираль. Более того, анализ фракций ДНК сельди показал, что образец с самой низкой молекулярной массой (< 3 кДа) дает наибольшие пики окисления. Таким образом, образование двойной спирали затрудняет окисление ДНК за счет остатков азотистых оснований, которые становятся недоступными для реакций на поверхности электрода, если только не происходит денатурации или деградации биополимера. Можно предположить, что низкомолекулярные однонитевые фрагменты вносят основной вклад в регистрируемый сигнал электроокисления ДНК, особенно в случае гетерогенных препаратов из природных источников. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 19-14-00247, https://rscf.ru/project/19-14-00247/.Литература1. Suprun, E.V; Kutdusova, G.R.; Khmeleva, S.A.; Radko, S.P. Towards deeper understanding of DNA electrochemical oxidation on carbon electrodes // Electrochem. Commun. 2021. vol. 124, № 106947. 2. Suprun, E.V. Direct electrochemistry of proteins and nucleic acids: the focus on 3D structure // Electrochem. Commun. 2021. vol. 125, № 106983.3. Suprun, E.V; Kutdusova, G.R.; Khmeleva, S.A.; Ptitsyn, K.G.; Kurbatov, L.K.; Radko, S.P. Voltammetric oxidation behavior of single-stranded DNA on carbon screen printed electrodes: From short oligonucleotides to ultralong amplification products // Microchem. J. 2023. vol. 191, № 108800.
