Interakce sekundárních struktur nukleových kyselin s ionty přechodných kovů
Téma již má řešitele.- Řešitel
- Natanael Budoš - Gymnázium Brno-Řečkovice, příspěvková organizace
- Instituce
- Biofyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
- Další údaje o pracovišti
- Oddělení Biofyzika nukleových kyselin
- Lektoři
- Zuzana Dvořáková
- Podpora
- JCMM podpořila toto SOČ téma částkou 7 000 Kč na materiál a částkou 10 000 Kč na honorář školitele.
Úseky DNA bohaté na guaniny nebo cytoziny mají za určitých podmínek tendenci tvořit nekanonické sekundární struktury - guaninové kvadruplexy nebo cytozinové i-motivy. Zajímavé je, že tyto oblasti se nevyskytují v genomu náhodně, ale jsou umístěny spíše v regulačně důležitých oblastech genů a onkogenů a v telomerách. Existují důkazy, že tyto struktury existují v živých buňkách a hrají důležitou roli v biologických procesech, jako je replikace, regulace (onko)genové exprese a správná funkce telomer.
Tato práce se bude věnovat vztahu právě sekundárních struktur nukleových kyselin a kovových iontů. Kovy jsou do přírody uvolňovány např. při provozování hornictví, pálením uhlí, ukládáním odpadům, vyskytují se v průmyslových vodách nebo se účastní koroze. Jejich kumulace může vést k závažným environmentálním a zdravotním problémům, proto se jejich detekce stala důležitým cílem pro biologické a environmentální odvětví. Jednu z možných metod detekce kovových iontů představují senzory, což jsou jakékoliv látky (např. i nukleové kyseliny), které se na ně váží.
Přirozeně se vyskytující DNA je dvouřetězcová a báze jsou chráněny fosfátovou kostrou před okolním prostředím, proto je složité zkoumat cílenou vazbu mezi specifickými kovovými ionty a bázemi DNA v buňkách. Ovšem v minulosti bylo provedeno mnoho výzkumů týkajících se vazebné afinity a specifity úseků jednořetězcové DNA ke kovům.
Cílem studenta bude prozkoumat vazbu iontů vybraných kovů na dvou- a čtyřřetězcové struktury DNA i RNA pomocí metod spektroskopie cirkulárního dichroismu a UV absorpční spektroskopie. Práce se bude skládat z teoretické i praktické části, která vyžaduje jedno- až dvouměsíční přítomnost studenta na pracovišti.