Melting of a methylated CpG-containing DNA double helix
| Thesis title in Czech: | Tání dvoušroubovice DNA obsahující methylovaný CpG motiv |
|---|---|
| Thesis title in English: | Melting of a methylated CpG-containing DNA double helix |
| Key words: | DNA, 5-methylcytosin, NMR |
| English key words: | DNA, 5-methylcytosine, NMR |
| Academic year of topic announcement: | 2017/2018 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Low Temperature Physics (32-KFNT) |
| Supervisor: | Mgr. Václav Římal, Ph.D. |
| Author: | Mgr. Hana Bušková - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 30.10.2017 |
| Date of assignment: | 30.10.2017 |
| Confirmed by Study dept. on: | 28.11.2017 |
| Date and time of defence: | 03.09.2018 09:30 |
| Date of electronic submission: | 20.07.2018 |
| Date of submission of printed version: | 20.07.2018 |
| Date of proceeded defence: | 03.09.2018 |
| Opponents: | doc. RNDr. Lenka Hanyková, Dr. |
| Advisors: | prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc. |
| prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. | |
| Guidelines |
| Seznámit se se základy NMR spektroskopie a naučit se obsluhovat spektrometr vysokého rozlišení.
Změřit teplotní závislosti jednorozměrných spekter 1H roztoků s různými koncentracemi vybraného selfkomplementárního oligodeoxynukleotidu. Analyzovat změřená spektra s ohledem na termodynamiku rozpadu dvoušroubovice. Interpretovat koncentračně závislé výsledky. |
| References |
| Římal, V.; Štěpánková, H.; Štěpánek, J. Analysis of NMR Spectra in Case of Temperature-Dependent Chemical Exchange Between Two Unequally Populated Sites. Concepts in Magnetic Resonance Part A 2011, 38A, 117–127.
Římal, V., NMR studium lokální strukturní stability v molekule DNA, diplomová práce. MFF UK, Praha 2009. Blackburn, G. M., a kol., Nucleic Acids in Chemistry and Biology (vybrané kapitoly), The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2006. Hore, P. J., Nuclear Magnetic Resonance, Oxford University Press, Oxford, 1995. Günther, H., NMR Spectroscopy: Basic principles, concepts, and applications in chemistry (vybrané kapitoly), John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 1995. |
| Preliminary scope of work |
| Deoxyribonukleová kyselina (DNA) hraje ústřední roli v biochemických dějích probíhajících v živých organismech. Slouží především jako úložiště dědičné informace. Epigenetické prvky, jako například methylace DNA, prostřednictvím interakcí s bílkovinami (proteiny) ovlivňují míru aktivity jednotlivých genů.
Úseky DNA obsahující ve své sekvenci cytosin následovaný guaninem (CpG motiv) vykazují řadu nezvyklých vlastností, které souvisejí zejména se stabilitou dvoušroubovice. Methylace cytosinu v CpG motivech je velmi důležitým přirozeným regulátorem aktivity jednotlivých genů. Předchozí experimenty jaderné magnetické rezonance (NMR) ukázaly, že uvnitř určitých sekvencí dochází k dosud neidentifikovanému strukturnímu přechodu, který je viditelný právě jen uvnitř CpG motivu. Není však zatím zřejmé, jde-li o změnu konformace dvoušroubovice, či se jedná o jinou změnu prostorového uspořádání komplexu. NMR je unikátní experimentální metoda umožňující detailní studium stability a flexibility DNA na úrovni jednotlivých bází. Cílem této práce je pomocí koncentračně závislých NMR experimentů v širokém rozsahu teplot navrhnout termodynamický model vysvětlující pozorované odchylky od dvoustavového procesu. |