Vliv výdutě na termodynamickou stabilitu komplexu mikroRNA s cílovou sekvencí

• Název práce v češtině: Vliv výdutě na termodynamickou stabilitu komplexu mikroRNA s cílovou sekvencí
• Název v anglickém jazyce: The effect of bulge on the thermodynamic stability of miRNA complex with its target sequence
• Klíčová slova: biofyzika, nukleová kyselina, miRNA, UV absorpce
• Klíčová slova anglicky: biophysica, nucleic acid, miRNA, UV absorption
• Akademický rok vypsání: 2016/2017
• Typ práce: projekt
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 30.03.2017
• Datum zadání: 30.03.2017
• Konzultanti: RNDr. Kateřina Hofbauerová, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Červen 2017 – seznámení se s aparaturou na měření UV absorpčních spekter a podmínkami měření, určení potřebného množství vzorku, objednání syntézy RNA.
Červenec až srpen 2017 – odblokování a kontrola dodaných vzorků, příprava roztoků s variantami přídavků K+, Mg2+ nebo Ca2+ iontů, změření teplotních závislostí UV absorpčních spekter.
Září 2017 – vyhodnocení měření a sepsání zprávy.

Seznam odborné literatury

Vybrané části z:
1. W. Saenger: Principles of nucleic acid structure. Springer, New York 1984
2. V. Prosser a kol.: Experimentální metody biofyziky. Academia, Praha 1989
3. S. M. Hammond, An overview of microRNAs, Advanced Drug Delivery Reviews, 87 (29) ,2015, 3–14, doi:10.1016/j.addr.2015.05.001
4. R. Homolka: Spektroskopické studium struktury a interakcí miRNA. Bakalářská práce, MFF UK, Praha 2016

Předběžná náplň práce

MikroRNA (zkráceně miRNA) jsou speciální krátké řetězce RNA, které buňky produkují a využívají k regulaci exprese genetické informace ve fázi, kdy je vytvořená molekula mRNA a je uvolněná z jádra. MiRNA byly objevené poměrně nedávno a jsou předmětem intenzivního biolékařského výzkumu s ohledem na jejich potenciální využitelnost v diagnostice nebo ve strategiích cílených chemoterapeutických zásahů. V kontrastu s tím je dosud poměrně málo známo o fyzikálně-chemických vlastnostech komplexů, které při svém působení tvoří miRNA s cílovou sekvencí na mRNA. Tyto komplexy mají totiž zpravidla podobu neúplného duplexu, kde jsou krátké úseky Watson-Crickových bázových párů přerušovány vnitřními smyčkami, nekomplementárními páry nebo výdutěmi.
Náplní projektu je studium vlivu výdutě (bulge), což je přítomnost nadpočetného nukleotidu v jednom řetězci, na termodynamickou stabilitu komplexu s ohledem na možný stabilizující vliv anorganického kationtu z okolního prostředí.
Projekt bude řešený změřením a vyhodnocením teplotních závislostí UV absorpčních spekter směsných roztoků krátkých RNA sekvencí (7-merů), odpovídajících příslušnému úseku komplexu miRNA označované Let-7 s jejím cílovým úsekem LCS1 na mRNA lin-41 z Caenorhabditis elegans a s analogy úseku LCS1 se změněnou nebo vypuštěnou bází v místě výdutě.

Studentský projekt souvisí s řešeným projektem GAČR, ze kterého v případě větší časové náročnosti bude možné získat další příspěvek pro řešitele. Bude rovněž možné v případě zájmu využít získané zkušenosti při řešení bakalářské práce.