NMR studium lokální strukturní stability v molekule DNA

• Název práce v češtině: NMR studium lokální strukturní stability v molekule DNA
• Název v anglickém jazyce: NMR study of local structural stability in DNA molecule
• Akademický rok vypsání: 2007/2008
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 05.11.2007
• Datum zadání: 05.11.2007
• Datum a čas obhajoby: 14.09.2009 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 14.09.2009
• Datum proběhlé obhajoby: 14.09.2009
• Oponenti: doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc.
• Konzultanti: prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc.

Zásady pro vypracování

Postup práce:
- Návrh palindromové sekvence modelového oligonukleotidu, optimalizace čištění vzorku ve spolupráci s dodavatelskou laboratoří.
- Optimalizace rozpouštědla pro NMR experiment (výběr pufru, nastavení iontového složení, eliminace paramagnetických iontů).
- Prověření různých možností potlačení signálu vody v protonových spektrech, měření závislosti změn v NMR spektru na intenzitě pulsů používaných k potlačování signálu vody, testování možností použití těžké vody a odhad vlivu této záměny na měřené NMR charakteristiky.
- Měření 1D a 2D protonových spekter za referenční teploty a interpretace NMR čar bázových protonů.
- Měření teplotních závislostí NMR spekter a analýza teplotně indukovaných změn pro jednotlivé čáry.
- Interpretace výsledků z hlediska bázového okolí a poloze v řetězci.

Seznam odborné literatury

W. Saenger, Principles of nucleic acid structure (vybrané kapitoly), Springer, New York 1984
H. Günther, NMR Spectroscopy: Basic principles, concepts, and applications in
chemistry (vybrané kapitoly), John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 1995
G.C.K.Robert (editor), NMR in Macromolecules, A practical Approach (vybrané kapitoly), Oxford university Press 1993, New York
T.L. James (editor), Nuclear magnetic resonance and nucleic acids (vybrané partie), Academic Press 1995, San Diego
Vybraný soubor původních prací z odborných časopisů

Předběžná náplň práce

Ve dvojšroubovici DNA dochází při zachování integrity duplexu k celé řadě periodických i neperiodických strukturních fluktuací, které zřejmě mají význam při interakcích DNA a proteinů v procesu exprese genetické informace. Pochopení těchto dosud známých vlastností DNA je významné pro objasnění mechanismů regulačních, syntetických i štěpicích procesů na molekule DNA a pro cílenou přípravu biologicky aktivních syntetických analog nukleových kyselin.
Diplomová práce bude zaměřena na detailní NMR studium strukturních změn v krátkém úseku DNA (oligonukleotidu) s předpokládanou geometrií typu B. Cílem bude nalezení a interpretace teplotně indukovaných změn NMR signálu bázových protonů a jejich vysvětlení s ohledem na lokální bázové okolí a umístění v řetězci a vytvoření oligonukleotidového modelu pro studium vnějších vlivů, především kationického složení a pH, na lokální strukturní stabilitu v DNA.