Il est connu qu'un trou d'électron se déplace à travers l'ADN en double hélice et induit des dommages oxydatifs au niveau des sites de guanine. À ce jour, ce processus n'a été étudié que dans des solutions aqueuses diluées.

Cependant, clarifier les caractéristiques uniques de l'ADN in vivo, les expériences doivent être réalisées dans des conditions proches des environnements biologiques car l'environnement intracellulaire est très encombré de biomolécules représentant 20 à 40 pour cent du poids cellulaire.

Maintenant, Makiko Tanaka du Département des sciences de l'ingénieur et ses collègues ont étudié l'effet du milieu biomimétique sur les dommages à l'ADN via le transfert d'électrons photo-induit, et a découvert que les médiums d'encombrement moléculaire affectaient le transfert d'électrons et l'efficacité des dommages à l'ADN.

Lors de la photo-irradiation de la fraction pyrène dans l'ADN modifié par le pyrène, les sites de guanine dans l'ADN ont été oxydés par transfert d'électrons et décomposés. Les chercheurs ont utilisé de l'éthylène glycol, le glycérol et le poly(éthylène glycol) pour produire des environnements de surpeuplement autour de l'ADN. Les efficacités des dommages oxydatifs ont été analysées par chromatographie liquide à haute performance.

Une viscosité élevée de l'environnement de surpeuplement a réduit les dommages à l'ADN. Lorsque l'ADN contenait une paire de bases non appariée, un changement structurel local de l'ADN et une faible constante diélectrique de ces milieux d'encombrement ont favorisé les dommages à l'ADN via le transfert d'électrons à travers l'espace.

Ces résultats suggèrent que le transfert d'électrons et les dommages oxydatifs dans l'ADN dans des environnements intracellulaires ont une grande variété selon la situation.