Каков механизм мечения молекулы ДНК дейтерированной водой?

Я видел статью, в которой дейтерированная вода использовалась для наблюдения за делящимися клетками. Предполагалось, что дейтерированная вода будет включаться во вновь синтезированные молекулы ДНК. Есть ли прямое включение воды в процесс репликации? Есть ли протонный обмен?

Документ с описанием метода можно найти здесь: http://www.pnas.org/content/105/16/6115.full.pdf

Пожалуйста, добавьте ссылку на метод. Я предполагаю, что дейтерий может быть включен в нескольких точках пути синтеза dNTP de novo либо в основания, либо в дезоксирибозу.
всегда происходит обмен протонами (сейчас у меня нет точной ссылки, но я читал об этом в текстах по спектроскопии) ... и включение водорода также присутствует, как сказал @AlanBoyd ..
@WYSIWYG Обмен протонами бесполезен для отслеживания деления клеток, поскольку они постоянно обмениваются. Дейтерий будет включен как в новую, так и в старую ДНК, а также исчезнет, ​​если вы снова удалите D2O.
Спасибо всем за комментарии и ответы. Просто добавил ссылку. Путь синтеза dNTP de novo кажется разумным местом для начала поиска. Спасибо, Алан.

Ответы (1)

Я бы предположил, что мечение происходит при восстановлении НТФ с образованием dNTPS.

Этот процесс (катализируемый рибонуклеотидредуктазой ) включает протонирование гидроксильной группы на 2'-углероде, что позволяет ему уйти в виде воды, а затем добавление гидрида к вновь образованному карбокатиону. Два атома водорода (протон и гидрид) происходят от двух тиолов фермента, которые в процессе окисляются с образованием дисульфидной связи.

Суть в том, что в присутствии тяжелой воды два тиола быстро обменивали свой водород на дейтерий. Это означает, что гидрид, который добавляется к карбокатиону, будет дейтерием, а полученный dNTP будет помечен дейтерием.

Это единственный этап, на котором я могу представить себе работу мечения, поскольку образуется связь углерод-водород (которая не обменивается быстро с растворителем) с использованием водорода из связи сера-водород (которая быстро обменивается с растворителем). ).