Mechanism of action of the low-frequency electromagnetic field on aqueous solutions of biopolymers

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

This paper presents the mechanism of signal transformation by which a signal from the magnetic component of the low-frequency electromagnetic field with extremely low energy is changed into chemical and biochemical signals which elicit a biological response in aqueous solutions of biopolymers based on nucleic acids and proteins. A theoretical model developed shows that the basis of oxidative DNA damage and conformational transitions of proteins is a universal mechanism associated with a change in the amount of the most long-lived form - hydrogen peroxide in a chemical oscillator of mutual transformations of reactive oxygen species under the influence of low-intensity electromagnetic field exposure. It has been experimentally established that the quantitative content of hydrogen peroxide in solutions of biopolymers resonantly depends on the frequency of applied field. Conformational changes in proteins are accompanied by an increase in the availability and activity of the nucleophilic centers that are potential targets for reactive oxygen species. Complete unfolding and denaturation of the amino acid chain of the protein under the influence of low-frequency electromagnetic field exposure do not occur. It has been shown that enhanced hydrogen peroxide formation at 3 Hz and 50 Hz leads to oxidative modification of nitrogenous bases in DNA.

Sobre autores

E. Tekutskaya

Kuban State University

Email: tekytska@mail.ru
Krasnodar, Russia

G. Ilchenko

Kuban State University

Krasnodar, Russia

M. Baryshev

Kuban State Technological University

Krasnodar, Russia

Bibliografia

  1. В.Н. Бинги, Биофизика, 61 (1), 201 (2016).
  2. J. L. Phillips, N. P. Singh, and H. Lay, Pathophysiology, 16, 79 (2009).
  3. Л. Н. Галль, Физические принципы функционирования материи живого организма (Изд-во политехн. ун-та, СПб., 2014).
  4. В. В. Новиков, В. О. Пономарев, Г. В. Новиков и др., Биофизика, 55 (4), 631 (2010).
  5. D. Lingvay, A. G. Bors, and A. M. Bors, Electrotehnica, Electronica, Automatica, 66 (2), 5 (2018).
  6. Е. Е. Текуцкая, М. Г. Барышев, Л. Р. Гусарук и Г. П. Ильченко, Биофизика, 65 (4), 664 (2020). doi: 10.31857/S0006302920040055
  7. Y. Wang, X. Liu, Y. Zhang, et al., Biol. Open, 8, bio041293 (2019). doi: 10.1242/bio.041293
  8. C. A. Buckner, A. L. Buckner, S. A. Koren, et al., PloS One, 10 (4), e0124136 (2015). doi: 10.1371/journal.pone.0124136
  9. F. Sanie-Jahromi and M. Saadat, Mol. Biol. Reports, 45, 807 (2018). doi: 10.1007/s11033-018-4223-7
  10. С. В. Смирнова, С. В. Гудков и В. И. Брусков, 8-Оксогуанин и продукты его окисления. Образование в ДНК под действием тепла, ионов уранила и гамма-излучения (Lambert Acad. Publ., Saarbrucken, 2011).
  11. Е. Б. Менщикова, В. З. Ланкин, Н. Л. Зенков и др., Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты (Слово, М., 2006).
  12. Е. Е. Текуцкая, М. Г. Барышев, Е. Е. Тумаев и Г.П. Ильченко, Биофизика, 65 (3), 479 (2020). doi: 10.31857/S0006302920030060
  13. А. Н. Герасимов, Медицинская статистика (ООО "Медицинское информационное агентство", М., 2007).
  14. С. В. Гудков, О. Э. Карп, С. А. Гармаш и др., Биофизика, 57 (1), 5 (2012).
  15. Е. В. Немцева, О. О. Лащук и М. А. Герасимова, Биофизика, 61 (2), 231 (2016).
  16. Д. Н. Буторина, А. А. Красновский мл. и А. В. Приезжев, Биофизика, 48 (2), 201 (2003).
  17. С. В. Гудков, О. Э. Карп, С. А. Гармаш и др., Биофизика, 57 (1), 5 (2012).
  18. С. В. Авакян и Л. А. Баранова, Биофизика, 64 (1), 12 (2019).
  19. Л. В. Беловолова, Оптика и спектроскопия, 128 (7), 923 (2020).
  20. Н. Л. Лаврик и Н. М. Бажин, Биофизика, 56 (3), 574 (2011).
  21. В. О. Пономарев и В. В. Новиков, Биофизика, 54 (2), 235 (2009).
  22. Т. И. Трофимова, Курс физики. Учебное пособие для вузов (Издательский центр "Академия", М., 2006).
  23. А. Л. Бучаченко, Успехи химии, 83 (1), 1 (2014).
  24. Ю. В. Цейслер, В. С. Мартынюк, А. Ю. Артеменко и Н. С. Мирошниченко, Физика живого, 17 (1), 94 (2009).
  25. Е. В. Рубцова, А. Б. Соловей и В. И. Лобышев, Биофизика, 59 (6), 1071 (2014).
  26. Е. Е. Текуцкая, Л. Р. Гусарук и Г. П. Ильченко, Биофизика, 67 (1), 113 (2022). doi: 10.31857/S0006302922010112
  27. Е. Е. Текуцкая, И. С. Рябова, С. В. Козин и др., Бюл. эксперим. биологии и медицины, 172 (11), 602 (2021). doi: 10.47056/0365-9615-2021-172-11602-606

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies