Spektroskopické studium struktury a interakcí miRNA

• Název práce v češtině: Spektroskopické studium struktury a interakcí miRNA
• Název v anglickém jazyce: Spectroscopic Study of miRNA Structure and Interactions
• Klíčová slova: miRNA, UV absorpce, Ramanova spektroskopie
• Klíčová slova anglicky: miRNA, UV absorption, Raman spectroscopy
• Akademický rok vypsání: 2015/2016
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 21.10.2015
• Datum zadání: 11.11.2015
• Datum potvrzení stud. oddělením: 26.01.2016
• Datum a čas obhajoby: 13.09.2016 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 27.07.2016
• Datum odevzdání tištěné podoby: 28.07.2016
• Datum proběhlé obhajoby: 13.09.2016
• Oponenti: Ing. Petr Maloň, CSc.
• Konzultanti: RNDr. Jakub Klener, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Seznámit se v základních rysech se současnými znalostmi o struktuře a molekulárních interakcích miRNA.
2. Seznámit se s teorií Ramanovy spektroskopie a měřením na Ramanově spektrometru.
3. Připravit vzorky roztoku vybrané miRNA a změřit teplotní závislosti jejich UV spektra a spektra Ramanova rozptylu. Zjištěné spektrální závislosti analyzovat.
4. Obdobná měření, doplněná srovnávacím měřením gelové elektroforézy, realizovat a analyzovat pro směsné roztoky miRNA a RNA řetězce modelujícího cílový úsek mRNA.

Seznam odborné literatury

1. W. Saenger: Principles of nucleic acid structure. Springer, New York 1984
2. V. Prosser a kol.: Experimentální metody biofyziky. Academia, Praha 1989
3. D. Zoul, Diplomová práce (teoretický úvod), MFF UK, Praha 2010
4. I. Büssing, F. J. Slack, H. Großhans, let-7 microRNAs in development, stem cells and cancer (review), Trends in Molecular Medicine, 14 (9), 2008, 400–409, doi:10.1016/j.molmed.2008.07.001
5. S. M. Hammond, An overview of microRNAs, Advanced Drug Delivery Reviews, 87 (29) ,2015, 3–14, doi:10.1016/j.addr.2015.05.001

Předběžná náplň práce

miRNA neboli microRNA jsou krátké jednovláknové řetězce RNA (typicky 21-23 nukleotidů), které regulují genovou expresi tím, že se naváží na cílový úsek mRNA (často nepřekládaný) a vyvolají za účasti vhodných enzymů potlačení syntézy příslušného proteinu. miRNA vznikají transkripcí z genů v DNA jako původně mnohem delší řetězec, který následně prochází řadou úprav, jejichž konečným výsledkem je krátký funkční řetězec miRNA. Tento řetězec není plně komplementární k cílové sekvenci na mRNA, ale váže se tvorbou dvou krátkých duplexů oddělených oboustrannou vnitřní smyčkou. Tvorba, stabilita a citlivost na parametry tohoto komplexu na vnější podmínky není dosud uspokojivě objasněná, přestože se všeobecně předpokládá velký potenciál uplatnění umělých miRNA v oligonukleotidové terapii. Náplní bakalářské práce bude studium vybraného typu miRNA metodami elektronové a Ramanovy spektroskopie a gelové elektroforézy s cílem zjistit, zda se samotná miRNA nachází v alespoň částečně uspořádané formě a jak se mění její strukturní parametry při tvorbě komplexu s cílovou RNA sekvencí.