Disputas: André Krivokapić

Prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Professor William A. Bernhard, University of Rochester, USA
Professor Marina R. Brustolon, University of Padova, Italia
Professor Erik O. Pettersen, Universitetet i Oslo, Norge

Leder av disputas:  Professor Bengt G. Svensson

Veileder:  Professor Einar Sagstuen og professor Eli O. Hole

Sammendrag

Effekten av røntgenstråling på DNA-komponentene cytosin og metylcytosin har blitt undersøkt på molekylnivå. Krystaller av disse komponentene ble bestrålt og studert ved ulike temperaturer. Når DNA bestråles dannes i første omgang såkalte frie radikaler, som er potensielt skadelige og kan lede til kreft. Disse er bl.a. dannet ved at strålingen ”river løs” elektroner, slik at det oppstår ”hull”. ”Hullene” dannes på vilkårlige steder og vil kunne flyttes til energetisk mer stabile posisjoner vha. elektronoverføring motsatt vei. Avhengig av omgivelsene kan radikalene også stabiliseres ved f.eks. proton-overføringer og således gi opphav til ulike radikalprodukter.

Strukturen til flere forskjellige radikaltyper i cytosin og metylcytosin i ulike molekylære omgivelser ble identifisert og karakterisert. Temperaturen ved bestråling, samt omgivelsene, hadde stor innvirkning på hva slags radikalprodukter som ble dannet og deres fysiske karakteristikker. Mange av disse radikalene viste seg å være ustabile og henfalle raskt ved romtemperatur. Imidlertid vil bestrålt metylcytosin hovedsakelig danne et høyst stabilt radikal med tilstrekkelig lang levetid til å kunne hindre normal genetisk aktivitet. Metylcytosin ble videre funnet å være en effektiv ”felle” for oksidativ skade ved at den kan fange inn og stabilisere ”hull” som er dannet på andre molekyler. Effektiviteten til elektron- og hulloverføringer mellom slike bio-organiske molekyler viste seg å avhenge av proton-overføringer. Mekanismen og temperaturavhengigheten for disse to prosessene ble undersøkt og de ble funnet å foregå på en synkron måte.

Arbeidet i denne avhandlingen er utført ved Fysisk institutt, Universitetet i Oslo og ved Department of Physics and Astronomy, Georgia State University, Atlanta, Georgia, USA. Faglig ligger arbeidet i grenseområder mellom fysikk og kjemi. Metodene som ble brukt besto i hovedsak av Elektron Magnetisk Resonans spektroskopi og kvantekjemiske beregninger.

Kontaktperson

For mer informasjon, kontakt Christine Sundtveten.