Interação e clivagem de DNA por novos complexos de cobre(II) derivados de tetraciclinas e 1,10-fenantrolina

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2011A interação e clivagem de DNA por pequenas moléculas atraí grande atenção por parte da biotecnologia e biologia molecular, pois oferece novas ferramentas para a manipulação de ácidos nucléicos. Com esse propósito, o presente trabalho teve como objetivo investigar a interação e a clivagem de DNA (ao abrigo de luz e sob luz UV-A) por dois novos complexos de cobre(II) derivados do antibiótico tetraciclina e doxiciclina e do ligante heterocíclico 1,10-fenantrolina. Ambos os complexos Cu(dox)(phen) e Cu(tc)(phen) mostraram-se capazes de clivar DNA plasmidial em condições brandas de pH e temperatura e em concentrações na escala de micromolar, tanto ao abrigo da luz como sob luz UV-A. Nestas condições observou-se que os complexos foram capazes de provocar o surgimento de quebras-simples e também quebras-duplas na estrutura do DNA, sendo que estatisticamente, as quebras-duplas devem ser oriundas de quebras-simples não aleatórias. O mecanismo de clivagem mostrou-se dependente da geração de Espécies Reativas de Oxigênio. Os ensaios com T4 DNA ligase mostram que o DNA linearizado pelos complexos não pode ser ligado pela enzima, sugerindo também que o processo de clivagem deva ocorrer por um mecanismo oxidativo. Do ponto de vista cinético, os complexos ao abrigo de luz clivam o DNA rapidamente, diminuindo o tempo de meia-vida do DNA para menos de 20 minutos, o que sob luz UV-A, é menor que 30 segundos. Isso representa um aumento de quase 40 vezes na atividade de clivagem quando na presença de luz UV-A. Ambos os complexos mostraram depender da interação com o sulco maior do DNA para que o processo de clivagem ocorra. A titulação espectrofotométrica reforçou esta hipótese, indicando também que a constante de ligação dos complexos com o DNA é relativamente alta, embora muito menor se comparada à do brometo de etídio. Os ensaios de desnaturação térmica de DNA revelaram que os complexos ligam-se ao ácido nucléico mudando seu perfil de desnaturação em escala semelhante a de agentes não-intercalantes de DNA. Por fim, a espectroscopia de dicroísmo circular mostrou que ambos os complexos modificam a estrutura secundária do DNA, principalmente no que diz respeito ao empilhamento de bases do DNA