Conformational changes in DNAand protein biomolecules in the pathogenesis of ischemic stroke

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The study assessed conformational changes in DNA and protein biomolecules during ischemic stroke (IS) of varying severity using RAMAN spectroscopy. In patients with IS, the conformational structure of hemoporphyrin changes and, as a consequence, the ratio (I1355/I1550)/(I1375/I1580) (the affinity of hemoglobin for ligands) increases and an increase in I1375/I1172 (change in the conformation of pyrroles) is recorded. Changes in the spectra of genomic DNA are also observed at frequencies caused by stretching vibrations of primary amines (3400 cm–1), secondary amines and hydroxyls involved in hydrogen bonding (3100 cm–1), CH2 groups of sugar phosphates (2900 cm–1) , vibrations of vibrational bonds between nitrogenous bases and sugars (1400 cm–1). During IS, significant changes are observed in the spectra of genomic DNA and hemoglobin, which indicate conformational rearrangements of these molecules. In severe IS, the severity of the detected changes in the spectra of DNA and hemoglobin was maximum.

About the authors

А. V. Trofimov

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «National Research Mordovia State University»

Author for correspondence.
Email: v.t.i@bk.ru
Russian Federation, Saransk

Т. I. Vlasova

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «National Research Mordovia State University»

Email: v.t.i@bk.ru
Russian Federation, Saransk

V. А. Trofimov

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «National Research Mordovia State University»

Email: v.t.i@bk.ru
Russian Federation, Saransk

D. I. Sidorov

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «National Research Mordovia State University»

Email: v.t.i@bk.ru
Russian Federation, Saransk

М. А. Spirina

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «National Research Mordovia State University»

Email: v.t.i@bk.ru
Russian Federation, Saransk

References

  1. Campbell B.C.V., Khatri P. Stroke. Lancet. 2020, vol. 396, no. 10244, pp.129–142. .
  2. Semin D.A., Orlova V.M., Snegireva T.G. Quality of life and mental health of patients after a traumatic brain injury. Head and Neck. Russian Journal. 2022, vol. 10, no. S2S2, pp. 120–122.
  3. Zhu H., Hu S., Li Y.Ю et al. Interleukins and Ischemic Stroke. Front Immunol. 2022 no. 13, pp. 828447.
  4. Кастыро И.В., Костяева М.Г., Королев А.Г., и др. Влияние моделирования септопластики и хирургического повреждения верхней челюсти на изменения норадренергической системы гиппокампальной формации. Folia Otorhinolaryngologiae et Pathologiae Respiratoriae. 2023, Т. 29, № 2, C. 24-35.
  5. Alsbrook D.L., Di Napoli M., Bhatia K., et al. Neuroinflammation in Acute Ischemic and Hemorrhagic Stroke. Curr Neurol Neurosci Rep. 2023, vol. 23, no. 8, pp. 407–431.
  6. Orellana-Urzúa S., Rojas I., Líbano L., et al. Pathophysiology of Ischemic Stroke: Role of Oxidative Stress. Curr Pharm Des. 2020, vol. 26, no. 34, pp. 4246–4260.
  7. Кастыро И.В., Хамидулин Г.В., Дьяченко Ю.Е., и др. Исследование экспрессии белка p53 и образования темных нейронов в гиппокампе у крыс при моделировании септопластики. Российская ринология. 2023, Т. 31, №1, С. 27–36.
  8. Матвеев Д.В., Гаврилова С.А., Кузнецов М.Р., и др. Применение липосомально-антиоксидантного комплекса в профилактике и лечении синдрома реперфузии. Экспериментальное исследование. Head and Neck / Голова и шея. Российское издание. Журнал Общероссийской общественной организации “Федерация специалистов по лечению заболеваний головы и шеи”. 2022, vol. 10, no. 4, pp. 16–23.
  9. Mnatsakanyan A., Korolev A., Inozemtsev A., et al. Modeling septoplasty and sensory deprivation in rat olfactory analyzer and its impact on the responses of the autonomic nervous system, Archiv EuroMedica. 2023, vol. 13, no. 1.
  10. Ibragimova Zh.M., Kerimov Z.M., Shukurova P.A., et al. The study of the rate of oxygen uptake and lipid peroxidation reactions in the brain tissues and the lens of the eye of rats under the influence of electromagnetic radiation of non-thermal intensity in the prenatal period (rattus wistar). Head and Neck. Russian Journal. 2022, Т. 10, № S2S1, С. 28–31.
  11. Саакян С.В., Складнев Д.А., Алексеева А.П., и др. Роль инструментальных методов диагностики в оценке метаболического статуса опухолей придаточного аппарата глаза. Head and Neck / Голова и шея. Российское издание. Журнал Общероссийской общественной организации “Федерация специалистов по лечению заболеваний головы и шеи”. 2024, Т. 12, № 1, С. 128–135.
  12. Aoki J, Kimura K, Koga M, Kario K, et al. NIHSS-time score easily predicts outcomes in rt-PA patients: the SAMURAI rt-PA registry. J Neurol Sci. 2013, vol. 327, no. 1–2, pp.6–11.
  13. Трофимов А.В., Карасев А.А., Власова Т.И. Изменение кислородтранспортной способности гемоглобина больных с ишемическим инсультом. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2023, Т. 22, №4, С. 50–55.
  14. Юшков Б.Г., Зуев М.Г., Бриллиант С.А., и др. Изучение конформации гема и глобина фракционированных эритроцитов крыс с помощью метода спектроскопии комбинационного рассеяния света. Биофизика. 2023. Т 68, № 1, С. 33–40.
  15. Трофимов В.А., Трофимов А.В., Кадималиев Д.А. Способ диагностики степени тяжести ишемического инсульта. Патент на изобретение RU 2767929 C1, 22.03.2022.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences