Enterkalasyon Kimya By: Anqel* Date: July 16, 2012, 02:10:54 PM Kimyasal bileşikler DNA ile birkaç şekilde etkileşebilir. Moleküller DNA ile kovalent veya elektrostatik olarak, veya enterkalasyon yoluyla bağlanabilir. Molekül eğer uygun şekilde ve kimyasal yapıda olursa DNAdaki baz çiftleri arasına girebilirler. Bu moleküller tersinir bağlandıkları için onlara ligand demek uygundur. Ligandlar çoğunlukla çok halkalı, aromatik ve düzlemseldir ve bu yüzden laboratuvarda nükleik asitlerin boyamakta iyi işlev görürler. Üzerlerinde çok çalışılmış olan DNA enterkalatörleri arasında etidyum bromür, proflavin, daunomisin, doksorubisin, ve talidomit sayılabilir.
Bağlanma Leonard Lerman ilk defa 1961de, katyonik, düzlemsel, çokhalkalı aromatik sistemler arasında etkileşimin mekanizması olarak enterkalasyonu önermiştir.
Enterkalasyonun bir çalışma biçimi şöyledir: sulu bir çözeltide katyonik enterkalatör, elektrostatik olarak polinayonik olan DNA tarafından çekilir. Enterkalatör iyon, DNAya her zaman bağlı durumda olan bir sodyum veya magnezyum katyonu ile yer değiştirir ve DNAnın dış yüzeyi ile zayıf bir elektrostatik bağ kurar. Ligand, sonra bu hidrofilik konumdan baz çiftleri arasındaki hidrofobik ortamın içine kayabilir. DNA molekülünün çözeltideki moleküllerle çarpışmalardan absorpladığı enerji, baz çiftlerinin kısa süreli olarak açılmalarını sağlar, geçici bir aralanma sırasında enterkalatör oluşan boşluğa girebilir. Bir enterkalatörün baz çiftleri arasına girebilmesi için DNAnın kısmen çözülerek baz çiftleri arasında yer açması gerekir.
Çözülmenin derecesi enterkalatöre bağlıdır, örneğin etidyum katyonu (sulu çözeltide etidyum bromürün iyonik şekli) DNAyı 26° burarak açar, buna karşın, proflavin onu 17° bir açıyla burgusunu açar. Bu açılma baz çiftlerinin ayrılmalarına veya bir baz çiftinin öbürüne göreceli olarak "yükselmesine" neden olur, öyle ki DNAda 0,34 nm (3.4)lik bir aralık oluşur. Bu açılma DNA molekülünde yerel yapısal değişikliklere neden olur, DNA ikili sarmalının uzaması veya baz çiftlerinin burulması gibi. Süpersarımla ilişkisi DNA molekülün pozitif süpersarımlı olması halinde enterkalatörlerin DNAyı açıp baz çiftleri arasına girmeleri daha zordur, buna karşın negatif süpersarımlı DNAya ise bağlanması daha kolaydır.Dairesel plazmitin süpersarım derecesi ona ne kadar miktarda enterkalatör bağlanabileceğini belirler.
Uygulama Enterkalatör bağlanmasından kaynaklanan DNAdaki yapısal değişim işlevsel değişimlere yol açar. Çoğu zaman, transkripsiyon, DNA ikileşmesi ve DNA tamir işlemleri engellenir, bu yüzden DNA enterkalatörlerinin etkili mutajenlerdir. Mutajen olmalarından dolayı DNA enterkalatörleri genelde kanserojendir, örneğin aflatoksin B1in 8,9 ekso ama (endo değil) epoksiti, proflavin veya kuinakrin gibi akridinler veya etidyum bromür.DNA enterkalatörleri bu nedenle kemoterapide, hızla büyüyen kanser hücrelerinde DNA ikileşmesini engellemekte kullanılır.
Bunlara örnek olarak, doksorubisin (adriamisin) ve daunorubisin (Hodgkin lymphomasında kullanılır); ve daktinomisin (Wilm tumörü, Ewing Sarkoması ve rabdomiyosarkomada kullanılır) belirtilebilir. Bir plazmit DNAsının kesikli mi, kovalent kapalı olduğuna bağlı olarak ona farklı miktarda etidyum bromür bağlanır. Bundan dolayı, laboratuvar uygulamalarında, Etidyum bromür içinde elektroforez veya santrifügasyon teknikleri ile gevşek ve farklı derecede süpersarımlı plazmitleri ayırmak mümkündür.
