Het is bekend dat een elektronengat door dubbel helixvormig DNA beweegt en oxidatieve schade veroorzaakt op guanineplaatsen. Daten, dit proces is alleen onderzocht in waterige verdunde oplossingen.

Echter, om de unieke kenmerken van DNA in vivo te verduidelijken, experimenten moeten worden uitgevoerd onder omstandigheden die dicht bij biologische omgevingen liggen, omdat de intracellulaire omgeving zeer vol zit met biomoleculen die 20 tot 40 procent van het cellulaire gewicht uitmaken.

Nutsvoorzieningen, Makiko Tanaka van het Department of Engineering Science en collega's hebben het effect van het biomimetische medium op DNA-schade onderzocht via foto-geïnduceerde elektronenoverdracht, en ontdekte dat moleculaire crowding-media de elektronenoverdracht en de efficiëntie van DNA-schade beïnvloedden.

Na fotobestraling van de pyreengroep in met pyreen gemodificeerd DNA, guanineplaatsen in DNA werden geoxideerd via elektronenoverdracht en ontleed. De onderzoekers gebruikten ethyleenglycol, glycerol en poly(ethyleenglycol) om opeenhopende omgevingen rond DNA te produceren. De efficiëntie van de oxidatieve schade werd geanalyseerd door middel van high-performance vloeistofchromatografie.

Een hoge viscositeit van de crowding-omgeving verminderde schade in DNA. Wanneer het DNA een niet-overeenkomend basenpaar bevatte, een lokale structurele verandering van DNA en een lage diëlektrische constante van deze verdringingsmedia bevorderden DNA-schade via elektronenoverdracht door de ruimte.

Deze resultaten suggereren dat de elektronenoverdracht en de oxidatieve schade in DNA onder intracellulaire omgevingen een grote variëteit hebben, afhankelijk van de situatie.