Oxidation Reactions of Cytosine DNA Components by Hydroxyl Radical and One-Electron Oxidants in Aerated Aqueous Solutions
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Indirect evidence strongly suggests that oxidation reactions of cytosine and its minor derivative 5-methylcytosine play a major role in mutagenesis and cancer. Therefore, there is an emerging necessity to identify the final oxidation products of these reactions, to search for their formation in cellular DNA, and to assess their mutagenic features. In this Account, we report and discuss the main *OH and one-electron-mediated oxidation reactions, two of the most potent sources of DNA damage, of cytosine and 5-methylcytosine nucleosides that have been recently characterized. The addition of *OH to the 5,6-unsaturated double bond of cytosine and 5-methylcytosine generates final degradation products that resemble those observed for uracil and thymine. The main product from the oxidation of cytosine, cytosine glycol, has been shown to undergo dehydration at a much faster rate as a free nucleoside than when inserted into double-stranded DNA. On the other hand, the predominant *OH addition at C5 of cytosine or 5-methylcytosine leads to the formation of 5-hydroxy-5,6-dihydro radicals that give rise to novel products with an imidazolidine structure. The mechanism of the formation of imidazolidine products is accounted for by rearrangement reactions that in the presence of molecular oxygen likely involve an intermediate pyrimidine endoperoxide. The reactions of the radical cations of cytosine and 5-methylcytosine are governed by competitive hydration, mainly at C6 of the pyrimidine ring, and deprotonation from the exocyclic amino and methyl group, leading in most cases to products similar to those generated by *OH. 5-Hydroxypyrimidines, the dehydration products of cytosine and uracil glycols, have a low oxidation potential, and their one-electron oxidation results in a cascade of decomposition reactions involving the formation of isodialuric acid, dialuric acid, 5-hydroxyhydantoin, and its hydroxyketone isomer. In biology, GC --> AT transitions are the most common mutations in the genome of aerobic organisms, including the lacI gene in bacteria, lacI transgenes in rodents, and the HPRT gene in rodents and humans, so a more complete understanding of cytosine oxidation is an essential research goal. The data and insights presented here shed new light on oxidation reactions of cytosine and 5-methylcytosine and should facilitate their validation in cellular DNA.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle