hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
Date of registration:
26.09.2011
Date of assignment:
26.09.2011
Confirmed by Study dept. on:
29.12.2011
Date and time of defence:
15.12.2021 13:00
Date of electronic submission:
08.10.2021
Date of submission of printed version:
08.10.2021
Date of proceeded defence:
15.12.2021
Opponents:
RNDr. Mgr. Martin Michl, Ph.D.
prof. RNDr. Blanka Vlčková, CSc.
Guidelines
Bude upřesněno ve studijním plánu.
References
Bude upřesněno ve studijním plánu.
Preliminary scope of work
Určování sekundárního a terciálního strukturního uspořádání nukleových kyselin (NA) a jejich interakcí se má klíčový význam pro objasnění mechanismů předávání a exprese genetické informace, což je důležité nejen pro pochopení těchto klíčových pochodů v živých organismech, ale i pro návrhy možných léčebných strategií zasahujících do těchto dějů. S ohledem na možnost měřit v přirozeném vodném prostředí a relativní operativnost experimentu, umožňující studovat vlivy složení interagujících látek i vnějších podmínek, je Ramanova spektroskopie velmi vhodná pro získávání základních informací o struktuře, strukturních změnách NA a jejich komplexaci s dalšími molekulami. Nevýhodou standardní Ramanovy spektroskopie používající excitační záření z viditelné oblasti spektra nutnost poměrně vysoké koncentrace NA a problémy s častou kontaminací vzorků cizorodými nízkomolekulárními látkami. Tyto problémy principiálně překonává rezonanční Ramanův rozptyl (RRS), který používá excitační záření v oblasti dlouhovlnného absorpčního pásu nukleových kyselin. S ohledem na podstatně vyšší náročnost na technické zařízení, justaci spektrometru i použití postupů zamezujících vzniku artefaktů způsobených fotopoškozením NA, je však tato technika používána pro studium NA poměrně vzácně a chybí i základní srovnávací studia rezonančního Ramanova rozptylu základních typů modelových struktur NA.
Náplní disertační práce bude vedle podílu na stavbě UV rezonančního Ramanova spektrometru a vývoje vhodné techniky pro práci s UV fotocitlivým vzorkem především systematické proměření sad modelových struktur nukleových kyselin a porovnání se standardními vibračními a elektronovými spektry těchto látek, aby bylo možné nalézt a interpretovat konformační a interakční RRS markery. Tyto poznatky budou aplikované při navazujícím studiu vybraných strukturních motivů nukleových kyselin, které se významně uplatňují při přenosu a expresi genetické informace.
Preliminary scope of work in English
Determination of secondary and tertiary structures of nucleic acids (NA) and their interactions is of a key importance to elucidate mechanisms of genetic-information transfer and expression, which is significant not only for understanding of these fundamental processes in living organisms, but also for design of potential therapeutic strategies that intervene them. Due to the possibility to perform measurements in natural aqueous environment and the relative facileness enabling to study the effects of the interacting species composition as well as of the environmental conditions, Raman spectroscopy is suitable for gaining principal information about the NA structure, structural changes, and complexation with other molecules. The necessity of relatively high NA concentrations and the troubles with a frequent contamination of samples with heterogeneous low-molecular species represent severe disadvantages of standard Raman spectroscopy, which employs visible excitation. These problems are overcome in the case of resonance Raman scattering (RRS), when the excitation radiation from the region of the lowest-wavelength NA absorption band is used. Because of significantly higher demands on the equipment, alignment of the spectrometer, and utilization of approaches that avoid rise of artifacts originating in NA photodamage, RRS is though employed for NA studies only rarely. Basic comparative analyses of resonance Raman scattering of fundamental NA model structures are also missing.
The main objective of the thesis will be, besides the contribution to the building-up of a UV resonance Raman spectrometer and development of a suitable technique to handle a UV-sensitive sample, systematic measurements of sets of NA model structures will be performed. Obtained RRS spectra will be compared with standard vibrational and electronic spectra of these compounds in order to find out and interpret conformational and interaction RRS markers. The results will be applied in subsequent studies of distinguished NA structural motifs that play important roles in the transfer and expression of genetic information.
- assigned and confirmed by the Study Dept.