394 - Oxidation of deoxyribonucleic acid at carbon electrodes. The effect of the quality of the deoxyribonucleic acid sample

Brabec, Viktor; Koudelka, J.

doi:10.1016/0302-4598(80)80043-2

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“…A oxidação eletroquímica de ácidos nucléicos naturais e sintéticos também tem sido amplamente estudada em eletrodos de grafite pirolítico 18 , grafite espectroscópico impregnado com parafina 19 e carbono vítreo 20 . A eletroxidação do DNA, em meio ácido, relaciona-se à oxidação dos resíduos das bases purínicas, sendo as bases pirimidínicas eletroinativas nessas condições.…”

Section: Comportamento Eletroquímico Do Dnaunclassified

“…Dryhurst [27][28][29] 17,26] Os picos anódicos -obtidos por voltametria cíclica para DNA nativo e desnaturado e apresentados na Figura 1c -correspondem à oxidação dos produtos de redução dos resíduos de guanina (potencial de pico ~-0,3 V) 16 após polarização do eletrodo de mercúrio a potenciais negativos (-1,8 V). Esses 23,26] O dsDNA sempre apresenta menores correntes de eletroxidação quando comparado ao ssDNA 18,20,23 desnaturado termicamente. A desnaturação envolve a ruptura das ligações de hidrogênio e desestabilização da estrutura de dupla hélice, que pode ser acompanhada pela completa separação das duas fitas do DNA sob determinadas condições: valores extremos de pH, temperatura elevada, na presença de solventes apróticos.…”

Section: Comportamento Eletroquímico Do Dnaunclassified

“…Comparativamente, ssDNA apresentou melhor adsorção em eletrodos de grafite 23 , facilitando a transferência de carga entre as bases oxidáveis e o eletrodo (Figura 5a, b). Por outro lado, também se pode observar aumento na altura de pico de oxidação das bases purínicas com a diminuição do peso molecular dos ácidos nucléicos 20,23 (Figura 5c). Nos dois últi-mos casos existe maior proximidade entre os segmentos eletroxidáveis e a superfície do eletrodo de carbono.…”

Section: Comportamento Eletroquímico Do Dnaunclassified

“…Constatou-se por este trabalho que a eletroxidação dos resí-duos de guanina e adenina não foi totalmente irreversível, e que as correntes observadas foram maiores do que as obtidas por outros pesquisadores 18,20,23 . Esta diferença poderia ser explicada pela existência de pequenos fragmentos de DNA devido ao processo de desnaturação utilizado.…”

Section: Figura 5 Representação Esquemática Da Adsorção De Dna Na Suunclassified

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Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

1999

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DIVULGAÇÃO INTRODUÇÃOO comportamento eletroquímico do DNA e os efeitos de sua adsorção sobre diversos tipos de eletrodos vêm sendo pesquisados há quase 40 anos [1][2][3][4][5] . A maioria destes estudos está centralizada na análise e identificação estrutural de ácidos nucléicos e a relação entre o comportamento polarográfico do DNA e sua conformação em solução 6 , mostrando as diferenças de resposta eletroquímica existentes entre DNA nativo (doublestrand, dsDNA), desnaturado (single-strand, ssDNA) e degradado 7,8 , utilizando-se principalmente eletrodos de mercúrio.O uso de eletrodos sólidos estendeu de forma significativa o campo de aplicação dos métodos eletroquímicos para análi-se de ácidos nucléicos. Diversas são as possibilidades de emprego dos eletrodos modificados com DNA, como a determinação de espécies carcinogênicas e de fármacos, entretanto biossensores de DNA têm sido desenvolvidos para a análise e determinação de seqüências de bases do DNA com intuito de diagnóstico de doenças.Este artigo apresenta uma visão geral da evolução do estudo e determinação eletroquímica de ácidos nucléicos utilizando-se eletrodos de mercúrio, além dos recentes avanços no desenvolvimento de eletrodos modificados com DNA aplicados à aná-lise e estudo do mecanismo de ação biológica de fármacos, determinação de espécies de interesse ambiental e na identificação e seqüenciamento genético. COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO DO DNAOs fenômenos de adsorção de ácidos nucléicos naturais e biossintéticos foram estudados, predominantemente, por polarografia a.c. 9,10 . Em soluções neutras, levemente alcalinas e moderada força iônica, ambos DNAs, nativo e desnaturado, podem ser adsorvidos na faixa de potencial entre 0 e -1,0 V, utilizando-se eletrodo de mercúrio. Nesta faixa de potencial todos os constituintes do DNA -resíduos de base, desoxirribose e grupo fosfato -podem ser envolvidos no processo de adsorção 2,8,9 . A Figura 1a 8 apresenta os diversos sinais tensamétricos possíveis de serem obtidos, pelos constituintes dos ácidos nucléicos, envolvendo o processo de adsorção/dessorção.O pico 1, próximo de -1,2 V, produzido tanto pelo DNA nativo quanto pelo desnaturado indica a dessorção ou reorientação segmentada de regiões helicoidais adsorvida por meio do esqueleto açúcar-fosfato. Em determinadas condições o dsDNA produz o pico 2 devido à abertura das regiões da dupla-fita. O pico 3, produzido apenas pelo ssDNA, corresponde ao processo de dessorção de segmentos adsorvidos, preferencialmente, através das bases 8 . Em determinadas condições, como baixa força iônica, o dsDNA apresenta o pico designado como 0. Este pico foi atribuído à adsorção eletrostática de ácidos nucléicos a potenciais negativos e dessorção/reorientação da molécula de DNA próxi-ma ao potencial de carga zero 8 . O contato prolongado do DNA nativo com a superfície de eletrodos pode provocar desnaturação da molécula motivada pela força de repulsão entre a superfície do eletrodo e os grupos fosfato negativamente carregados [11][12][13] [Ref. 8]

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Section: Comportamento Eletroquímico Do Dnaunclassified

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Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

1999

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“…Since the discovery of the electroactivity of nucleic acids [24], many electrochemical techniques, like cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV), square wave voltammetry (SWV), and potentiometric stripping analysis (PSA), have been used to study the electrochemical behavior of nucleic acids in order to detect specific sequences and the interaction of DNAwith different compounds [25 -27]. Brabec et al [28] have studied the electrochemical behavior of DNA at graphite and HOPG by using differential pulse and linear sweep voltammetry. They found that the oxidation currents are higher for single stranded small DNA molecules than for longer sequences or for the most rigid double stranded DNA [29 -30].…”

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Characterization of DNA Layers Adsorbed on Glassy Carbon Electrodes

et al. 2008

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A DNA layer adsorbed at glassy carbon electrodes (GCE) was characterized by ellipsometry, atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The presence of the adsorbed DNA layer on polished glassy carbon electrodes was assessed indirectly by ellipsometric measurements. Ellipsometry was also useful to evaluate the influence of the oxide layer formed on glassy carbon electrodes, either spontaneously or after electrochemical pretreatments, on the DNA adsorption and further electrooxidation process. SEM and AFM images of the electrode surface covered by a thick layer of DNA reveal a nonuniform distribution, leaving channels and islands of the biological material.

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Factors Influencing the Adsorptive Stripping Potentiometric Response of Synthetic Oligonucleotides

et al. 2000

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The adsorptive stripping potentiometric behavior of synthetic oligonucleotides at carbon paste electrodes is examined using oligo(dG)7, oligo(dG)12, oligo(dG)15, oligo(dG)20, oligo(dG)30, oligo(dAG)6, and oligo(dA)6(dG)6as models. Factors influencing the adsorption behavior and the resulting response are investigated. These include the role of the oligonucleotide length and concentration, its guanine+adenine content and sequence, and accumulation time. The results indicate that the stripping performance is influenced not only by the length of the oligonucleotide (i.e., degree of surface contact) but also by its base content and sequence. Trace (mg/L) levels of the oligonucleotides can thus be readily detected following short accumulation times, with good reproducibility (RSD=3–6%) and detection limits down to 3 µg/L.

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394 - Oxidation of deoxyribonucleic acid at carbon electrodes. The effect of the quality of the deoxyribonucleic acid sample

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Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

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