DNA verhält sich nach ionisierender Bestrahlung wie ein Isolator und nicht wie ein „molekularer Draht”

Abstract

Die Ausbeute der von DNA eingefangenen Radikale wurde EPR‐spektroskopisch an Oligodesoxyribonucleotid‐Kristallen bestimmt (das EPR‐Spektrum eines Einkristalls von d(CCCTAGGG) ist gezeigt). Die Ausbeuten sind sehr hoch (0.7 μmol J−1) und unabhängig von der Länge der Basenstapel; Kristalle mit acht gestapelten Basenpaaren ergeben die gleichen Werte wie die mit >106 Basenpaaren. Die Ergebnisse zeigen, daß DNA bei 4 K Isolatoreigenschaften aufweist, und widerlegen die Auffassung, die DNA verhalte sich wie ein „molekularer Draht”︁.

Weak Distance Dependence of Excess Electron Transfer in DNA

“…The cytotoxic and mutagenic dimer lesions undergo rapid cycloreversion after one‐electron reduction, which rescues cells from UV‐induced cell death 20. Recently γ‐radiolysis together with electron paramagnetic resonance (EPR) studies provided initial evidence that excess electrons might also move through the DNA duplex by thermally activated hopping 21–24. In the reductive regime, however, thymines and cytosines are predicted to function as “stepping stones” because they are the most easily reduced nucleobases 25, 26…”

“…Our data show that excess electron transfer proceeds with similar efficiency. Plotting our yield data according to the hopping model ln (yield per minute) against ln ( N ) by assuming that every thymine between the flavin donor and the dimer acceptor can function as a discrete charge carrier, gives a straight line as well (Figure 3 b) and a plausible η ‐value of close to 2 21–23…”