بررسی ارتباط بین ساختار و عملکرد در dna زیم های پراکسیدازی متشکل از همین و dna چهاررشته ای غنی از گوانین توسط روش های طیف بینی و مدل سازی مولکولی

dna زیم ها مولکول های dna ی تک رشته ای هستند که دارای فعّالیت آنزیمی می باشند. آنها به طور عادی در طبیعت حضور نداشته و در محیط آزمایشگاه سنتز می شوند. از مزیت های dnaزیم ها نسبت به آنزیم های پروتئینی، پایداری حرارتی و سادگی فراهم سازی آنها می باشد. یک گروه ازdna زیم ها دارای فعّالیت پراکسیدازی می باشند. این dnaزیم ها از اتصال گروه هِمین به ساختارdna ی چهاررشته ای بوجود می آیند. تحقیقات پیشین نشان داده است که نوع پیکربندی ساختار چهاررشته ای که گروه هِمین به آن متصل می شود بر میزان فعّالیت کاتالیتیکی dnaزیم پراکسیداز بسیار موثر است. در این مطالعه برهم کنش هِمین با رشته 16 نوکلئوتیدی غنی از گوانین t30695 در حضور کاتیون های سدیم و پتاسیم با استفاده از روش های طیف بینی جذبی، طیف بینی فلورسانس، دورنگ نمایی دورانی و دینامیک مولکولی بررسی شد. علاوه براین، فعّالیت dnaزیم پراکسیداز در حضور سدیم و پتاسیم توسط روش طیف بینی فلورسانس سنجش شده است. طیف های دورنگ نمایی دورانی در غلظت 150 میلی مولار kcl و nacl در 8 = ph، طیف هایی مطابق با طیف dnaی چهاررشته ای موازی نشان دادند. شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان داد که هِمین تمایل به برهم کنش با dnaی چهاررشته ای داشته و اتم fe در هِمین، تمایل زیادی به اتم های اکسیژن پیوند فسفودی استری در اسکلت dnaی چهاررشته ای دارد. نتایج طیف بینی جذبی مشخص کرد که اتصال این کمپلکس به dnaی چهاررشته ای در حضور هر دو کاتیون سدیم و پتاسیم، سبب هایپرکرومیسیتی و جابجایی قرمز در طیف جذبی می شود که احتمالاً نشان دهنده ی انباشتگی انتهایی است. در آزمایشات fid، کاهش نشر تیازول اورنژ با هردو شکل dnaی چهاررشته ای در حضور هِمین مشاهده شد که می تواند مبین جایگزینی کمپلکس هِمین با تیازول اورنژ باشد. به طور کلی از مطالعات تجربی و تئوری می توان نتیجه گرفت که در حضور هر دو کاتیون، احتمالاً اتصال غالب کمپلکس بهdna ، اتصال خارجی و یا انباشتگی روی بخش های انتهایی است. مطالعات سنجش فعّالیت dnaزیم پراکسیداز نشان دهنده ی فعّالیت بیشتر پراکسیدازی در حضور کاتیون پتاسیم در مقایسه با کاتیون سدیم است.