La interacción de las bases del ADN con cationes, tanto protón como metálicos, es de fundamental importancia en la química biológica ya que las mismas pueden inducir mutaciones genéticas mediante la formación de pares de bases o tautómeros no-convencionales o facilitar reacciones de transferencia de protón dentro de los pares de bases canónicos para transformarlos en no-canónicos.
Asimismo, la interacción de cationes metálicos con ADN ha surgido recientemente como una poderosa herramienta para la síntesis de pequeñas nanopartículas de Ag con rendimientos cuánticos de fluorescencia sorprendentemente altos.
Con el objeto de acceder a información detallada respecto estas interacciones, en nuestro grupo hemos estudiado durante los últimos años la espectroscopía electrónica y vibracional en fase gaseosa de las 5 bases protonadas del ADN/ARN,[1] al igual que la de sus pares protonados[2] y en algunos casos la interacción de las mismas con el catión Ag+.[3],[4]
Para ello, los monómeros y dímeros protonados o argentados fueron puestos en fase gaseosa mediante a través de una fuente de electrospray (ESI) a la entrada de un espectrómetro de masas FT-ICR. Los iones padres de interés, fueron aislados en la celda de colisiones y luego transferidos a la celda de ICR donde se los irradió con un láser de electrones libres sintonizable en el intervalo espectral (900 ? 2000) cm-1 y se obtuvieron sus espectros vibracionales siguiendo el rendimiento de fotofragmentación del ión padre en función de la energía del fotón. En el caso de los espectros electrónicos, se utilizó la misma fuente de ESI pero acoplada a un espectrómetro de fabricación casera que permite el enfriamiento del ión padre a temperaturas de aproximadamente 40 K.
Esto nos permitió determinar, por primera vez la estructura de las bases del ADN/ARN protonadas al igual que la de sus dímeros y la interacción de las mismas con Ag+. De igual forma se pudo estimar el tiempo de vida del estado excitado de estas especies y evaluar la importancia de los procesos de transferencia de protón.
Finalmente, la combinación de Espectrometría de masas en tándem con ESI acoplada a espectroscopías de fragmentación láser, se muestra como una poderosa herramienta bidimensional para la elucidación de estructuras de moléculas orgánicas de interés biológico, siendo promisoria su implementación y uso en las áreas de la proteómica y la genómica.
[1]- Berdakin, M.; Féraud, G.; Dedonder-Lardeux, C.; Jouvet, C. and Pino, G. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 10643 ? 10650.
[2]- Féraud, G.; Berdakin, M.; Dedonder, C.; Jouvet, C. and Pino, G. A. J. Phys. Chem. B 2014 (In Press DOI: 10.1021/jp505756a).
[3] - Berdakin, M.; Steinmetz, V.; Maitre, P. and Pino, G. A. J. Phys. Chem. A 2014, 118, 3804?3809.
[4] - Berdakin, M.; Féraud, G.; Dedonder-Lardeux, C.; Jouvet, C. and Pino, G. A. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2295-2301.
