Abstract
Strålingsinduserte skader hos levende organismer antas i første rekke å skyldes skader på arvemolekeylet DNA. DNA er under mesteparten av cellesyklus kveilet sammen med histonene i cellekjernen. DNA-histon-kompleksene, nukleosomene, stabiliseres av hydrogenbindinger mellom aminosyrene i histonene og sukker-fosfattrådene og basene i DNA. Den store kontaktflaten mellom DNA og aminosyrene sannsynligjør at aminosyrene kan modifisere strålingsresponsen til DNA ved at skader som oppstår kan forflytte seg mellom molekylene og fikseres et annet sted enn opprinnelsespunktet. I denne sammenhengen er blant annet aminosyren l-asparagin interessant da dens sidekjede inngår i hydrogenbindingene til DNA i nukleosomene.
Énkrystaller av l-asparagin monohydrat er røntgenbestrålt ved 295 K og studert med EPR-spektroskopi og avledede teknikker som ENDOR og EIE, som alle er velegnet til studier av radikaler. I tillegg er teoretiske kvantekjemiske beregninger utført med DFT (Density Functional Theory). Til dette ble et cluster av molekyler benyttet for å på best mulig måte modellere bindingsforholdene i krystallstrukturen.
Tre radikaler er observert og forsøkt identifisert. De eksperimentelle resultatene tyder på at også andre radikaler er tilstede etter romtemperaturbestråling. Radikal A er foreslått dannet ved netto hydrogenabstraksjon fra et av karbonatomene i sidekjeden i aminosyren. Radikal B ser også ut til å dannes ved netto hydrogenabstraksjon, men i dette tilfellet fra det sentrale karbonatomet i l-asparaginmolekylet. Strukturen til Radikal C er noe mer usikker, men er foreslått å være et dekarboksyleringsradikal.
De foreslåtte strukturene for Radikal A, B og C støtter resultater fra tidligere studier av l-asparagin monohydrat, og disse sammen med den foreslåtte strukturen for Radikal B, viser at l-asparagin ikke overraskende har mange fellestrekk med andre aminosyrer når det gjelder strålingsrespons. Radikal B er for øvrig ikke identifisert tidligere. Det foreslås at nye lavtemperaturstudier av l-asparagin monohydrat gjennomføres for å støtte opp om foreslåtte reaksjonsveier fra primærradikaler til romtemperaturradikaler. Sammen med resultatene fra det foreliggende arbeidet vil slike studier være nødvendig for å kunne forstå hvilken rolle l-asparagin spiller for radikaldannelse i bestrålte nukleosomer.