Pro studenty

Guaninové kvadruplexy (G-kvadruplexy) patří mezi čtyřřetězcové alternativní struktury nukleových kyselin, které se formují v oblastech bohatých na guanin. Základní stavební jednotkou G-kvadruplexu je guaninová tetráda, která vznikne spárováním čtyř guaninových bází v rámci jednoho, případně dvou nebo čtyř vláken pomocí Hoogsteenova párování. Navrstvením několika (typicky tří) guaninových tetrád na sebe vzniká G-kvadruplex připomínající svým tvarem kvádr. Podle počtu vláken tvořících G-kvadruplex a jejich vzájemné orientaci rozlišujeme několik základních typů G-kvadruplexů. DNA G-kvadruplexy se podílí na regulaci různých biologických procesů včetně replikace, transkripce, translace a rekombinace. Ve zvýšené míře se vyskytují v promotorových oblastech většiny onkogenů, kde hrají významnou roli při vzniku nádorových onemocnění. Funkce RNA kvadruplexů jsou prozkoumané méně, nicméně je například známo, že zkondenzované RNA kvadruplexy přispívají k rozvoji řady neurodegenerativních onemocnění, jako jsou ALS nebo frontotemporální demence. Proto se G-kvadruplexy studují jako potenciální cíle pro léčbu zhoubných nádorových a degenerativních onemocnění. G-kvadruplexy se mimo jiné vyznačují schopností vrstvit se na sebe a vytvářet dlouhé polymery, což nachází uplatnění při tvorbě 1D nanostruktur tzv.  nanodrátků, které mohou sloužit jako vodiče el. proudu nebo jako modely zkondenzovaných G-kvadruplexů pro testování vazebných vlastností potenciálních ligandů.
   Cílem práce bude najít vhodné experimentální podmínky a otestovat různé typy G-kvadruplexů z hlediska jejich schopnosti tvořit 1D nanostruktury/nanodrátky. K zobrazování a charakterizaci nanodrátků bude využita převážně mikroskopie atomárních sil (AFM).