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 and René KIZEK

Basic information

Original name

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

Name in Czech

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

Name (in English)

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

Authors

TRNKOVÁ, Libuše (203 Czech Republic, guarantor), Radka MIKELOVÁ (203 Czech Republic), František JELEN (203 Czech Republic) and René KIZEK (203 Czech Republic)

Edition

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

Publisher

Masarzkova universita

Other information

Language

Czech

Type of outcome

Stať ve sborníku

Field of Study

10405 Electrochemistry

Country of publisher

Czech Republic

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

RIV identification code

RIV/00216224:14310/06:00016640

Organization unit

Faculty of Science

ISBN

80-210-3943-4

Keywords in English

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

Abstract

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.

In English

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

Links

MSM0021622412, plan (intention)

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

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Interactions among the chemicals, environment and biological systems and their consequences on the global, regional and local scales (INCHEMBIOL)

Citovat

TRNKOVÁ, Libuše, Radka MIKELOVÁ, František JELEN and René KIZEK. Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech (aplication of elimination voltammetry to the resolution of adenine and cytosine reduction signals in hetero-deoxyoligonucleotides). In Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Brno: Masarzkova universita, 2006, p. 108-109, 125 pp. 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 and René KIZEK. Využití eliminační voltametrie k rozlišení redukčních signálů adeninu a cytosinu v hetero-deoxyoligonukleotidech (aplication of elimination voltammetry to the resolution of adenine and cytosine reduction signals in hetero-deoxyoligonucleotides). In \textit{Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků}. Brno: Masarzkova universita, 2006, p.~108-109, 125 pp. ISBN~80-210-3943-4.

Detailed Information on Publication Record