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The impact of Cu(II) on DNA-goethite interactions
Akos Weiser
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Stephan Krämer
DOI
10.25365/thesis.74390
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16552.91836.699496-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Seit dem technologischen Fortschritt bei der DNA-Sequenzierung ist das Gebiet der DNA-bezogenen Wissenschaftsdisziplinen regelrecht explodiert. Die Untersuchung alter DNA (aDNA), die Hunderttausende von Jahren zurückreicht, ist der Schlüssel zur Entschlüsselung des menschlichen Kulturerbes. Angesichts des zu erwartenden Abbaus der DNA ist das Verständnis der Mechanismen für ihre langfristige Erhaltung von entscheidender Bedeutung. Jüngste Erkenntnisse zeigen, dass DNA nicht nur aus Knochen, sondern auch direkt aus Sedimenten extrahiert werden kann, selbst wenn kein sichtbares Knochenmaterial vorhanden ist. Die Adsorption der DNA an mineralische Oberflächen in diesen Sedimenten scheint den Schutz und die Erhaltung zu fördern. Allerdings sind solche Wechselwirkungen in der Natur selten isoliert, da Metallionen überall vorhanden sind und bekanntermaßen mit mineralischen Oberflächen interagieren. Trotz früherer Untersuchungen zur Auswirkung von Metallionen auf die DNA-Adsorption bleiben Fragen zu ihrem Einfluss auf die Konservierung und Wiederherstellung an Mineraloberflächen unbeantwortet. Diese Studie befasste sich mit der Wechselwirkung zwischen DNA und Goethit und untersuchte den Einfluss von Cu(II) auf ihre Wechselwirkungen. Adsorptionsstudien beleuchteten die Dynamik der DNA-Wechselwirkung mit Goethit und offenbarten ein komplexes Muster, das durch die Anwesenheit von Cu(II) beeinflusst wird. Entgegen den Erwartungen verringerte Cu(II) auf Goethit-Oberflächen die DNA-Adsorption und führte zu einer stärkeren DNA-Desorption. Der enzymatische Abbau von DNA wurde jedoch durch die Anwesenheit von Cu(II) auf Goethit-Oberflächen nicht beeinflusst. Insbesondere zeigte Cu(II) eine schützende Wirkung gegen den enzymatischen Abbau in Lösung. Diese Erkenntnisse verbessern das Verständnis der komplizierten Beziehungen zwischen Goethit, DNA und Cu(II) und haben potenzielle Auswirkungen auf Bereiche wie Anthropologie und Ökologie.
Abstract
(Englisch)
Since the technological advance of DNA sequencing, the field of DNA-related studies has boomed. Studying ancient DNA (aDNA), dating back hundreds of thousands of years, holds the key to unravel human heritage. Amidst DNA's anticipated degradation, understanding mechanisms for its long-term preservation is crucial. Recent findings indicate that DNA retrieval is not confined to bones but can be extracted directly from sediments, even in the absence of visible bone material. DNA adsorption onto mineral surfaces in these sediments seems to foster protection and preservation. However, such interactions are seldom isolated in natural environments as metal ions are pervasive and known to interact with mineral surfaces. Despite previous investigations into the impact of metal ions on DNA adsorption, questions regarding their influence on preservation and recovery at mineral surfaces remain unanswered.This study delved into the interaction between DNA and goethite, investigating the influence of Cu(II) on their interactions. Adsorption studies illuminated the dynamics of DNA's interaction with goethite, revealing a complex pattern influenced by Cu(II) presence. Contrary to expectations, Cu(II) on goethite surfaces reduced DNA adsorption and led to greater DNA desorption. However, the enzymatic degradation of DNA was unaffected by Cu(II) presence on goethite surfaces. Notably, Cu(II) exhibited a protective role against enzymatic degradation in solution. These insights enhance the understanding of intricate relationships between goethite, DNA, and Cu(II), holding potential implications for fields like anthropology and ecology.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Goethit DNA Cu(II) Adsorption Desorption DNA erhaltung
Schlagwörter
(Englisch)
Goethit DNA Cu(II) Adsorption Desorption DNA protection
Autor*innen
Akos Weiser
Haupttitel (Englisch)
The impact of Cu(II) on DNA-goethite interactions
Paralleltitel (Deutsch)
Der Einfluss von Cu(II) auf die Wechselwirkungen zwischen DNA und Goethit
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
vi, 51 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Stephan Krämer
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.00 Geowissenschaften. Allgemeines ,
38 Geowissenschaften > 38.95 Umweltgeologie. Geoökologie
AC Nummer
AC16953457
Utheses ID
68291
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |