Supervisors

Stříbro a jeho kovy se jako antimikrobiální a antimykotické činidlo používá už od starověku, po objevu antibiotik se ale od používání stříbrných sloučenin upustilo. Mikrobiální organizmy si ale v poslední době začaly vůči mnoha antibiotikům vytvářet rezistenci a zájem o sloučeniny stříbra v této oblasti opět vzrostl. Skutečnost, že neničí savčí buňky, ale pouze bakterie, houby a některé viry, z nich činí jednu z nejvíce perspektivních látek pro výrobu léků. Původ aktivity Ag⁺ sloučenin je dosud neznámý a pouze spekulovaný. Jednu z možností představuje přímá interakce Ag⁺ s nukleovými kyselinami, kdy byla např. pozorována inhibice transkripce bakteriální DNA po vazbě Ag⁺ na určité množství párů bází v DNA dvoušroubovici.

Pomocí teoretických výpočtů a experimentálních metod byly identifikovány a studovány různé přirozené páry bází spojené přes iont stříbra – C-Ag⁺-T, C-Ag⁺-A, G-Ag⁺-G, T-Ag⁺-T a A-Ag⁺-A. Guaninový homoduplex s Ag⁺ uprostřed párů bází je mnohem více stabilní než Watson-Crickový G-C duplex v klasické B-DNA. Tvorba vazeb G-Ag⁺-G v duplexu je preferována před vznikem ostatních sekundárních struktur DNA. Konkrétně bylo zjištěno, že Ag⁺ je schopné rozplést guaninové kvadruplexy, což jsou nekanonické čtyřřetězcové struktury, vyskytující se ve funkčně důležitých oblastech genomů živých organizmů, jako jsou telomery nebo promotory, kde mohou regulovat buněčné pochody.

Cílem studenta bude prozkoumat, jak typ a stabilita guaninových kvadruplexů a prostředí, ve kterém se tvoří, ovlivňuje schopnost Ag⁺ iontů tyto struktury rozplétat. Práce vyžaduje alespoň základní znalosti struktury DNA a bude se skládat z teoretické i praktické části, která vyžaduje jedno- až dvouměsíční přítomnost studenta na pracovišti.