Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů
adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech

D 2006

Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech

TRNKOVÁ, Libuše, Radka MIKELOVÁ, František JELEN a René KIZEK

Základní údaje

Originální název

Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech

Název česky

Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech

Název anglicky

aplication of elimination voltammetry to the resolution of adenine and cytosine reduction signals in hetero-deoxyoligonucleotides

Autoři

TRNKOVÁ, Libuše (203 Česká republika, garant), Radka MIKELOVÁ (203 Česká republika), František JELEN (203 Česká republika) a René KIZEK (203 Česká republika)

Vydání

Brno, Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků, od s. 108-109, 125 s. 2006

Nakladatel

Masarzkova universita

Další údaje

Jazyk

čeština

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

10405 Electrochemistry

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Kód RIV

RIV/00216224:14310/06:00016640

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

ISBN

80-210-3943-4

Klíčová slova anglicky

elimination voltammetrywith linear scan; adenine; cytosine; reduction signals; hetero-deoxyoligonucleotides

Štítky

adenine, cytosine, elimination voltammetrywith linear scan, hetero-deoxyoligonucleotides, reduction signals

Změněno: 10. 2. 2006 14:33, prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc.

Anotace

ORIG EN

V originále

Úvod Před deseti lety byly publikovány teoretické základy nové elektrochemické metody-Eliminační voltametrie s lineární polarizací elektrody (Elimination Voltammetry with Linear Scan-EVLS) [1,2]. Principem je matematické zpracování voltametrických křivek s požadavkem některé dílčí proudy eliminovat a jiné zachovat. To je splněno díky tzv. eliminační funkci vyjádřené jako lineární kombinace celkových voltametrických proudů naměřených při různých rychlostech polarizace. Bylo zjištěno, že pomocí funkce E4 (eliminace kinetického a kapacitního proudu se zachováním proudu difúzního), EVLS poskytuje velmi citlivý signál pro ireverzibilní děj zcela adsorbované elektroaktivní částice [3-6]. Na základě této skutečnosti vznikla myšlenka kombinovat EVLS a adsorptivní rozpouštěcí techniku (Adsorptive stripping-AdS) a úspěšně separovat potenciálově velmi blízké procesy, jejichž výsledkem jsou překrývající se voltametrické píky [1,4]. Díky AdS EVLS byly na rtuťových elektrodách u oligodeoxynukleotidů (ODNs) rozděleny redukční signály adeninu (A) a cytosinu (C) ve směsi homo-ODNs [7] nebo v hetero-ODNs včetně hairpinu [8,9]. Separace signálů A a C v syntetických ODNs (9-merech) v závislosti na různých experimentálních podmínkách a na sekvenci bází je předmětem tohoto sdělení. Výsledky a diskuse Předložený příspěvek se zabývá simultánní aplikací adsorptivní techniky (AdS) a eliminační voltametrie (EVLS) k rozlišení redukčních signálů A a C u tří hetero-ODNs se stejným poměrem A/C, ale rozdílnou sekvencí. Na visící rtuťové elektrodě (HMDE) byly po dobu 0 - 120s a při potenciálu 0,1 V adsorbovány tři ODNs : 5- CCC AAA CCC -3 (H3), 5-CAC CAC CAC - 3 (H4), a 5- CCC ACA ACC - 3 (H5) a měřeny jejich redukční odezvy při různých rychlostech polarizace. Získaná voltametrická data (LSV křivky) byla podrobena eliminační proceduře. . Pro adsorbovanou elektroaktivní částici tato funkce poskytuje dobře čitelný EVLS signál, tj. pík (peak ), který přechází v ostrý protipík (counterpeak ), a vytváří tak charakteristický pík-protipík (peak-counterpeak, ). Teoretická hodnota poměru , kde a reprezentují výšky píku a protipíku je 0.4097 . Bylo zjištěno, že adeninový eliminační signál je tomuto poměru velmi blízko. Cytosinový eliminační signál se od této teoretické hodnoty značně liší a jeho elektrodový proces je komplikovanější. Nový elektrochemický přístup - AdS EVLS ukázal možnost elektroanalýzy ODNs v závislosti na pH a na sekvenci bází v oligonukleotidovém řetězci. Závěr Po celou dobu rozvoje eliminační techniky se ukazuje, že EVLS je vhodným nástrojem nejen pro sledování mechanismu elektrodových procesů [10,11], ale i pro kvalitativní i kvantitativní analýzu zkoumaných roztoků [6-10]. Potvrzuje se, že pro adsorbovanou elektroaktivní částici specifický tvar EVLS signálu v podobě píku-protipíku (p-cp) poskytuje: (i) separaci potenciálově blízkých signálů (DE< 30 mV), (ii) stanovení více složek v analytu, (iii) odečet velikosti signálu bez korekce na základní linii (base-line correction), (iv) snížení detekčního limitu o jeden až dva řády a (v) zhodnocení elektrodového děje z hlediska předřazené chemické reakce. Předložená práce ukázala, že kombinace dvou technik, adsorptivního strippingu a eliminace je slibným nástrojem pro elektroanalýzu krátkých oligonukleotidů s rozdílnou sekvencí bází.

Anglicky

aplication of elimination voltammetry to the resolution of adenine and cytosine reduction signals in hetero-deoxyoligonucleotides

Návaznosti

MSM0021622412, záměr

Název: Interakce mezi chemickými látkami, prostředím a biologickými systémy a jejich důsledky na globální, regionální a lokální úrovni (INCHEMBIOL) (Akronym: INCHEMBIOL)

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Interakce mezi chemickými látkami, prostředím a biologickými systémy a jejich důsledky na globální , regionální a lokální úrovni

Citovat

TRNKOVÁ, Libuše, Radka MIKELOVÁ, František JELEN a René KIZEK. Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech. In Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Brno: Masarzkova universita, 2006, s. 108-109, 125 s. ISBN 80-210-3943-4.

@inproceedings{624704,
   author = {Trnková, Libuše and Mikelová, Radka and Jelen, František and Kizek, René},
   address = {Brno},
   booktitle = {Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků},
   keywords = {elimination voltammetrywith linear scan; adenine; cytosine; reduction signals; hetero-deoxyoligonucleotides},
   language = {cze},
   location = {Brno},
   isbn = {80-210-3943-4},
   pages = {108-109},
   publisher = {Masarzkova universita},
   title = {Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech},
   year = {2006}
}

TY  - JOUR
ID  - 624704
AU  - Trnková, Libuše - Mikelová, Radka - Jelen, František - Kizek, René
PY  - 2006
TI  - Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech
PB  - Masarzkova universita
CY  - Brno
SN  - 8021039434
KW  - elimination voltammetrywith linear scan
KW  - adenine
KW  - cytosine
KW  - reduction signals
KW  - hetero-deoxyoligonucleotides
N2  - Úvod Před deseti lety byly publikovány teoretické základy nové elektrochemické metody-Eliminační voltametrie s lineární polarizací elektrody (Elimination Voltammetry with Linear Scan-EVLS) [1,2]. Principem je matematické zpracování voltametrických křivek s požadavkem některé dílčí proudy eliminovat a jiné zachovat. To je splněno díky tzv. eliminační funkci vyjádřené jako lineární kombinace celkových voltametrických proudů naměřených při různých rychlostech polarizace. Bylo zjištěno, že pomocí funkce E4 (eliminace kinetického a kapacitního proudu se zachováním proudu difúzního), EVLS poskytuje velmi citlivý signál pro ireverzibilní děj zcela adsorbované elektroaktivní částice [3-6]. Na základě této skutečnosti vznikla myšlenka kombinovat EVLS a adsorptivní rozpouštěcí techniku (Adsorptive stripping-AdS) a úspěšně separovat potenciálově velmi blízké procesy, jejichž výsledkem jsou překrývající se voltametrické píky [1,4]. Díky AdS EVLS byly na rtuťových elektrodách u oligodeoxynukleotidů (ODNs) rozděleny redukční signály adeninu (A) a cytosinu (C) ve směsi homo-ODNs [7] nebo v hetero-ODNs včetně hairpinu [8,9]. Separace signálů A a C v syntetických ODNs (9-merech) v závislosti na různých experimentálních podmínkách a na sekvenci bází je předmětem tohoto sdělení. Výsledky a diskuse Předložený příspěvek se zabývá simultánní aplikací adsorptivní techniky (AdS) a eliminační voltametrie (EVLS) k rozlišení redukčních signálů A a C u tří hetero-ODNs se stejným poměrem A/C, ale rozdílnou sekvencí. Na visící rtuťové elektrodě (HMDE) byly po dobu 0 - 120s a při potenciálu 0,1 V adsorbovány tři ODNs : 5- CCC AAA CCC -3 (H3), 5-CAC CAC CAC - 3 (H4), a 5- CCC ACA ACC - 3 (H5) a měřeny jejich redukční odezvy při různých rychlostech polarizace. Získaná voltametrická data (LSV křivky) byla podrobena eliminační proceduře. . Pro adsorbovanou elektroaktivní částici tato funkce poskytuje dobře čitelný EVLS signál, tj. pík (peak ), který přechází v ostrý protipík (counterpeak ), a vytváří tak charakteristický pík-protipík (peak-counterpeak, ). Teoretická hodnota poměru , kde a reprezentují výšky píku a protipíku je 0.4097 . Bylo zjištěno, že adeninový eliminační signál je tomuto poměru velmi blízko. Cytosinový eliminační signál se od této teoretické hodnoty značně liší a jeho elektrodový proces je komplikovanější. Nový elektrochemický přístup - AdS EVLS ukázal možnost elektroanalýzy ODNs v závislosti na pH a na sekvenci bází v oligonukleotidovém řetězci. Závěr Po celou dobu rozvoje eliminační techniky se ukazuje, že EVLS je vhodným nástrojem nejen pro sledování mechanismu elektrodových procesů [10,11], ale i pro kvalitativní i kvantitativní analýzu zkoumaných roztoků [6-10]. Potvrzuje se, že pro adsorbovanou elektroaktivní částici specifický tvar EVLS signálu v podobě píku-protipíku (p-cp) poskytuje: (i) separaci potenciálově blízkých signálů (DE< 30 mV), (ii) stanovení více složek v analytu, (iii) odečet velikosti signálu bez korekce na základní linii (base-line correction), (iv) snížení detekčního limitu o jeden až dva řády a (v) zhodnocení elektrodového děje z hlediska předřazené chemické reakce. Předložená práce ukázala, že kombinace dvou technik, adsorptivního strippingu a eliminace je slibným nástrojem pro elektroanalýzu krátkých oligonukleotidů s rozdílnou sekvencí bází.
ER  -

TRNKOVÁ, Libuše, Radka MIKELOVÁ, František JELEN a René KIZEK. Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech. In \textit{Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků}. Brno: Masarzkova universita, 2006, s.~108-109, 125 s. ISBN~80-210-3943-4.

Podrobný výpis o publikaci