Projekt je zaměřen na selekci molekul DNA (deoxyribozymů), které produkují barvu či fluorescenci. K nalezení těchto molekul budeme selektovat takové deoxyribozymy, které jsou schopné sami k sobě připojit fosfátovou skupinu na 5'-konec z 4-nitrofenylfosfátu (4-NPP) či 4-metylumbelliferyl fosfátu (4-MUP). Defosforylace 4-NPP poskytuje barevný produkt, zatímco defosforylace 4-MUP poskytuje flourescenční produkt. Selekční proces bude probíhat za rozdílných koncentrací substrátu a doby inkubace. Tímto způsobem budou selektovány nejaktivnější deoxyribozymy. K určení sekundární struktury deoxyribozymů a k identifikaci mutací zodpovědných za substrátovou specifitu, afinitu a rychlostní konstantu bude použito masivní paralelní sekvenování a sekvenční komparativní analýza. Tyto deoxyribozymy pomohou lépe pochopit katalytickou aktivitu DNA a eventuálně mohou být využity jako senzory v aplikovaném výzkumu.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Our project is based on the selection of catalytic DNA molecules (deoxyribozymes) which produce color or fluorescence. To achieve this aim, we will search for deoxyribozymes that phosphorylate themselves using 4-nitrophenyl phosphate (4-NPP) or 4-methylumbelliferyl phosphate (4-MUP) as a substrate. Dephosphorylation of 4-NPP generates a colored product, while dephosphorylation of 4-MUP generates a fluorescent one. The selection process will explore different substrate concentrations and incubation times to identify the most active deoxyribozymes. High-throughput sequencing and comparative sequence analysis will be used to determine the secondary structures of these deoxyribozymes and to identify mutations responsible for substrate specificity, affinity and reaction rate. Deoxyribozymes that generate color and fluorescence will broaden the spectrum of DNA catalytic activity. In addition, such deoxyribozymes could eventually be used as sensors in applied research.
- zadáno vedoucím/školitelem