velikost textu

Synthesis of nucleosides, nucleotides and nucleic acids bearing bipyridine-type ligands

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Synthesis of nucleosides, nucleotides and nucleic acids bearing bipyridine-type ligands
Název v češtině:
Příprava nukleosidů, nukleotidů a nukleových kyselin nesoucích ligandy bipyridinového typu
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Ľubica Kalachová, Ph.D.
Školitel:
prof. doc. Ing. Michal Hocek, DSc.
Oponenti:
prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc.
Ing. Ivan Rosenberg, CSc.
Id práce:
84126
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra organické chemie (31-270)
Program studia:
Organická chemie (P1402)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
15. 11. 2012
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Abstrakt Byla vyvinuta efektivní metodika přípravy modifikovaných nukleosidů nesoucích oligopyridinové ligandy založená na Sonogashirově nebo Suzukiho reakci halogenovaných nukleosidů. Tatéž metodika byla úspěšně uplatněna při syntéze modifikované DNA nesoucí oligopyridinové ligandy za účelem studia její post-syntetické komplexace s labilními přechodnými kovy. Deoxynukleosid trifosfáty (dNTPs), syntetizované v prvním kroku a nesoucí různé skupiny chelatující kovy, byly ve druhém kroku pomocí PEX enzymaticky inkorporovány do DNA. Prvním cílem byla syntéza dNTPs nesoucích různé oligopyrinové ligandy, která může být provedena kaplinkem příslušných stavebních bloků ve vodné fázi nebo trifosforylací deoxynukleosidů modifikovaných oligopyridinem. Oba tyto přístupy byly úspěšně použity. dNTPs nesoucí oligopyridinový ligand připojený přes krátký a rigidní acetylenový můstek byly připraveny Sonogashirovým kaplinkem ve vodné fázi. Naproti tomu dNTPs modifikované oligopyridinovým ligandem napojeným dlouhou a flexibilní oktadiynovou spojkou byly syntetizovány klasickou trifosforylací. Sonogashirova reakce byl použit také pro přípravu obou typů nukleosidů (s acetylenovým i oktadiynovým můstkem), které byly použity jako modelové sloučeniny. dNTPs modifikované oligopyridinem byly testovány jako substráty několika termostabilních DNA polymeráz, pomocí PEX byly úspěšně inkorporovány do DNA a poté testovány v post-syntetických komplexačních reakcích. DNA nesoucí 2,2':6',2''-terpyridin tvoří stabilní komplexy s Fe2+ ionty, které byly detekovány polyakrylamidovou gelovou elektroforézou a UV/Vis spektroskopií. Zatímco DNA nesoucí 2,2':6',2''-terpyridin připojený přes rigidní acetylenovou spojku může tvořit pouze meziřetězcové komplexy, DNA spojená s 2,2':6',2''-terpyridinem přes flexibilní oktadyinový můstek tvoří komplexy jak mezi dvěma řetězci, tak v rámci jednoho řetězce. Vznik komplexu v jednom řetězci byl prokázán jeho rychlejší mobilitou na gelu ve srovnání s dvojnásobně větším meziřetězcovým komplexem vytvořeným mezi DNA nesoucí 2,2':6',2''-terpyridin připojený přes acetylenový můstek. Tvorba komplexu v jednom řetězci byla potvrzena také pomocí MALDI, CD spektroskopií a modelování.
Abstract v angličtině:
Abstract An efficient methodology of construction of base-modified nucleosides bearing oligopyridine ligands, based on the Sonogashira or Suzuki cross-coupling reaction of halogenated nucleosides, was developed. This methodology was then successfully employed in construction of base-modified DNA bearing oligopyridine ligands which were studied in post-synthetic complexation with labile transition metals. The first step in construction of modified DNA is the synthesis of deoxynucleoside triphosphate (dNTPs) bearing various metal chelating groups, which are in second step enzymatically incorporated into DNA by primer extension experiment. The first task was the synthesis of dNTPs bearing different oligopyridine ligands, which could be done by aqueous phase cross-coupling reaction with suitable building blocks or by triphosphorylation of oligopyridine-modified deoxynucleosides. Both ways were successfully used. Aqueous phase Sonogashira cross-coupling was used for synthesis of dNTPs bearing oligopyridine ligands attached via short and rigid acetylene tether, while classical triphosphorylation of modified nucleosides was used for construction of dNTPs bearing oligopyridine ligands attached via long and flexible octadiyne linker. Sonogashira cross-coupling reaction was also used for preparation of both types of oligopyridine-modified nucleosides (with acetylene or octadiyne linker), used as model compounds. Oligopyridine-modified dNTPs were tested as substrates for several thermostable DNA polymerases and were successfully incorporated into DNA by primer extension experiments and then tested for post-synthetic complexation. DNA bearing 2,2':6',2''-terpyridine forms stable complexes with Fe2+ ions which were detected by polyacrylamide gel electrophoresis and by UV/Vis spectroscopy. While DNA bearing 2,2':6',2''-terpyridine attached via rigid acetylene tether can form only the inter-strand complexes, DNA bearing 2,2':6',2''-terpyridine attached via flexible octadiyne linker can form inter-strand as well intra-strand complexes. Formation of intra-strand complex was clearly showed by faster mobility on gel in comparison to twice as large inter-strand complex formed from DNA bearing 2,2':6',2''-terpyridine attached via acetylene tether. Formation of intra-strand DNA complex was also confirmed by MALDI, CD spectroscopy and modeling.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Ľubica Kalachová, Ph.D. 6.18 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Ľubica Kalachová, Ph.D. 66 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Ľubica Kalachová, Ph.D. 11 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Ľubica Kalachová, Ph.D. 2.33 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc. 101 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Ivan Rosenberg, CSc. 40 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 679 kB