Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
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Abstrakt

Magnetische Kontrolle der DNA-Synthese durch nukleare magnetische Ionen von Mg, Ca und Zn als wirksames und universelles Mittel zur Abtötung von Krebszellen

Anatoli B*,Dmitri K

Es wird allgemein angenommen, dass die DNA-Synthese als eine durch Zn2+-, Ca2+- und Mg2+-Ionen katalysierte nukleophile Reaktion abläuft. Der Ersatz dieser Ionen durch nichtmagnetische Kerne durch Ionen mit magnetischen Kernen hat einen enormen Isotopeneffekt zur Folge: Magnetische Ionen unterdrücken die DNA-Synthese im Vergleich zu nichtmagnetischen um das 3- bis 5-fache. Diese Beobachtung beweist eindeutig, dass die DNA-Synthese über einen in der Chemie wohlbekannten Radikalpaarmechanismus erfolgt, der die paarweise Erzeugung von Radikalen durch Elektronentransfer zwischen den Reaktionspartnern beinhaltet. Die Magnetfeldabhängigkeit der DNA-Synthese beweist überzeugend den Radikalpaarmechanismus, der sich sogar in der Polymerase-Kettenreaktion manifestiert. Dieser Mechanismus, der energetisch um Größenordnungen günstiger ist als der nukleophile, wird aktiviert, wenn mindestens zwei Ionen in das katalytische Zentrum eintreten. Er koexistiert fast gleichwertig mit dem nukleophilen Mechanismus; ihr Wettbewerb wird durch die Ionenkonzentration gesteuert. Der Radikalpaarmechanismus wird durch beide Arten von Ionen induziert, magnetische und nichtmagnetische der einzige Unterschied besteht darin, dass es mit magnetischen Ionen 3-5 Mal effizienter funktioniert. Die nuklearen magnetischen Ionen 25Mg2+, 43Ca2+ und 67Zn2+ verringern die katalytische Aktivität der Polymerase um das 2- bis 3-fache, sogar noch stärker, um das 30- bis 50-fache, und erhöhen die Mortalität von Krebszellen. Diese Ionen können als billige, leicht verfügbare, sichere (keine Auswirkung auf das Immunsystem, Signal- und andere Proteinsysteme), wirksame und universelle Mittel gegen Krebs zur selektiven Abtötung von Krebszellen aller Art angesehen werden.