Comparison of the mechanisms of DNA damage following photoexcitation and chemiexcitation

Autor(es)

Boaro, Andreia ; Ramos, Luiz Duarte ; Bastos, Erick Leite ; Bechara, Etelvino Jose Henriques ; Bartoloni, Fernando Heering

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY; v. 262, p. 20-pg., 2024-12-09.

Resumo

In this review, we compare the mechanisms and consequences of electronic excitation of DNA via photon absorption or photosensitization, as well as by chemically induced generation of excited states. The absorption of UV radiation by DNA is known to produce cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) and thymine pyrimidone photoproducts. Photosensitizers are known to enable such transformations using UV-A and visible light by generating triplet species able to transfer energy to DNA. Conversely, chemiexcitation of DNA is a process related to the formation of high energy peroxides whose decomposition leads to triplet excited species. In practice, both photoexcitation and chemiexcitation produce reactive excited species able to promote some DNA nucleobases to their excited state. We discuss the effect of epigenetic methylation modifications of DNA and the role of endogenous and exogenous photosensitizers on the formation of DNA photoproducts via triplet-triplet energy transfer as well as oxidative DNA damages. The mechanisms of pathogenic pathway involving the generation of CPDs via chemiexcitation (namely dark CPDs, dCPDs) are discussed and compared with photoexcitation considering their spatiotemporal characteristics. Recognition of the multifaceted noxious effects of UV radiation opens new horizons for the development of effective electronically excited quenchers, thereby providing a crucial step toward mitigating DNA photodamage. (AU)

• Processo FAPESP: 16/10585-4 - Aspectos mecanísticos da decomposição induzida de hidroperóxidos e sililperóxidos derivados de lofina
• Beneficiário: Andréia Boaro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/22501-2 - Quimiexcitação eletrônica em sistemas biológicos: bioluminescência e 'foto'química no escuro
• Beneficiário: Etelvino José Henriques Bechara
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/24515-6 - Fontes, alvos e respostas biológicas de espécies tripletes e oxigênio singlete: patogenicidade e supressão
• Beneficiário: Luiz Duarte Ramos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 23/00268-5 - Isolamento, identificação e validação de novos alvos tubulares renais das gliflozinas
• Beneficiário: Andréia Boaro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 23/10220-0 - Análise de substâncias húmicas e integração impulsionada por algoritmos para dosagem ótima de produtos químicos em estações de tratamento de água: avançando nos objetivos de desenvolvimento sustentável
• Beneficiário: Ernani Pinto Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa em Políticas Públicas
• Processo FAPESP: 21/07217-1 - Desenvolvimento de materiais híbridos betalaína-sílica
• Beneficiário: Andréia Boaro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado