text size

Jednoduchý elektrochemický DNA biosenzor pro detekci poškození DNA způsobeného UV zářením

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Title:
Jednoduchý elektrochemický DNA biosenzor pro detekci poškození DNA způsobeného UV zářením
Titile (in english):
Simple Electrochemical DNA Biosensor for Detection of DNA Damage Caused by UV Radiation
Type:
Diploma thesis
Author:
Daria Arustamian
Supervisor:
RNDr. Vlastimil Vyskočil, Ph.D.
Opponent:
RNDr. Hana Dejmková, Ph.D.
Thesis Id:
151029
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Department of Analytical Chemistry (31-230)
Study programm:
Clinical and Toxicological Analysis (N1413)
Study branch:
Clinical and Toxicological Analysis (NKATA)
Degree granted:
Mgr.
Defence date:
30/05/2018
Defence result:
Very good
Language:
Czech
Keywords (in czech):
elektrochemický DNA biosenzor, cyklická voltametrie, square-wave voltametrie, elektrochemická impedanční spektroskopie, detekce poškození DNA, UV záření
Keywords:
Electrochemical DNA Biosensor, Cyclic Voltammetry, Square-Wave Voltammetry, Electrochemical Impedance Spectroscopy, DNA Damage Detection, UV Radiation
Abstract (in czech):
Abstrakt Ultrafialové (UV) záření je běžným činidlem poškozujícím DNA. Hlavní léze DNA, jako jsou cyklobutanové pyrimidinové dimery (CPD) a pyrimidin-(6-4)-pyrimidonové ((6-4)PP) fotoprodukty, jsou karcinogenní a mutagenní. Poškození DNA způsobené UV zářením bylo sledované pomocí jednoduchého elektrochemického DNA biosenzoru na bází elektrody z ultračistého grafitu (UTGE) a nízkomolekulární dvouvláknové DNA (dsDNA) z lososích spermií. Biosenzor byl připraven adsorpcí dsDNA na povrch UTGE a následně použit pro detekci poškození dsDNA způsobeného UV zářením. Zkoumaní vlivu UV záření na dsDNA bylo provedeno pomocí kombinace několika elektrochemických technik: square-wave voltametrie pro přímé sledování oxidace DNA bází a cyklické voltametrie (CV) a elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS), jako nepřímých elektrochemických metod, s použitím redoxního indikátoru [Fe(CN)6]4–/3–. Optimalizace přípravy dsDNA/UTGE biosenzoru probíhala metodami CV a EIS, které umožňují charakterizovat povrch elektrody. Připravený dsDNA/UTGE biosenzor byl vystaven UV záření, jež bylo generováno pomocí UV lampy se dvěma nestanovitelnými vlnovými délkami: UVC při 254 nm a UVA při 365 nm. UVC záření bylo použito pro poškození DNA. Pokles signálu o 50 % byl zaznamenán po 20 minutách expozice UVC záření. UVA záření bylo použito pro porovnání vlivu různých druhů UV záření. Získané výsledky potvrdily, že UV záření způsobuje strukturní změny, poškození a degradaci DNA.
Abstract:
Abstract Ultraviolet (UV) radiation is a common DNA damaging agent. Major DNA lesions, such as cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) and pyrimidine-(6-4)-pyrimidone (6-4PPs) photoproducts, are carcinogenic and mutagenic. UV induced DNA damage was investigated using a simple electrochemical DNA biosensor based on an ultra-trace graphite electrode (UTGE) and low molecular weight doble-stranded DNA (dsDNA) from salmon sperm. Biosensor was prepared using adsorption of dsDNA on a surface of the UTGE and then used to detect UV-induced DNA damage. Effects of UV radiation were investigated using a combination of several electrochemical technics: square-wave voltammetry (SWV) for direct monitoring of DNA base oxidation and cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), as non-direct methods, using redox-active indicator [Fe(CN)6]4–/3–. CV and EIS, which allow characterization of electrode surface, were used to optimize preparation of the dsDNA/UTGE biosensor. Prepared dsDNA/UTGE biosensor was exposed to UV radiation using UV lamp with two set wavelengths: UVC of 254 nm and UVA of 365 nm. UVC radiation was used to damage DNA. Relative signal decrease was 50% after 20 minutes of exposure to UVC radiation. UVA radiation was used to compare effects of different types of UV radiation. Obtained results confirm that UV radiation causes structural changes, damage and degradation of DNA.
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Daria Arustamian 2.93 MB
Download Abstract in czech Daria Arustamian 62 kB
Download Abstract in english Daria Arustamian 49 kB
Download Supervisor's review RNDr. Vlastimil Vyskočil, Ph.D. 94 kB
Download Opponent's review RNDr. Hana Dejmková, Ph.D. 470 kB
Download Defence's report doc. RNDr. Zuzana Bosáková, CSc. 153 kB
Download Errata Daria Arustamian 315 kB