Auch sehr niederenergetische Sekundärelektronen, die von ionisierender Strahlung in Körperzellen produziert werden, können noch die Bausteine von DNS und RNS zerstören und damit zell- und erbgutschädigend wirken.
Ionisierende Strahlung (alpha, beta, gamma und Schwerionen) produzieren viel von ihrer zellschädigenden Wirkung durch Sekundärelektronen, von denen ca. 40.000 pro Mega-Elektronenvolt deponierter Energie erzeugt werden. Deren typische Energie ist im Bereich von einigen Dutzend Elektronenvolt (eV), die schnell ihre Energie verlieren und in Wassermoleküen gebunden werden. Vor ein paar Jahren wurde gezeigt, dass niederenergetische Elektronen im Bereich von 3-20 eV noch beträchtliche Zellschäden verursachen können, bis hin zum Aufbrechen der DNS.
Heuer wurde nun von Forschern aus Innsbruck und aus Lyon erstmals der Bereich noch niedrigerer Elektronenergien untersucht. Prof. Tilmann Märk und Mitarbeiter am Innsbrucker Institut für Ionenphysik und der Universität Lyon haben dazu einen Strahl von sub-eV Elektronen an gasförmigen Uracil-Molekülen gestreut und gefunden, dass sogar im Milli-Elektronenvolt-Bereich diese Bausteine der RNS effizient aufgebrochen werden, wobei weniger die kinetische Energie als die elektrische Ladung den Schaden verursacht. Letztere verändert nämlich das Potentialgefüge des Uracil-Moleküls. Darüberhinaus wird dabei atomarer Wasserstoff freigesetzt, der seinerseits als freies Radikal Biomoleküle schädigen kann. Ähnliche Resultate wurden in der Folge auch mit Thymin erzielt, das im Gegensatz zu Uracil einer der Bauteile der erbguttragenden DNS ist.
Einen kleinen Film zum Aufbrechen von Uracil findet man unter http://info.uibk.ac.at/ionenphysik/ClusterGroup/Uracil.html.
Weitere Informationen gibt es auf http://www.aip.org/enews/physnews/2003/split/636-1.html und http://www.aip.org/mgr/png/2003/187.htm
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