Analýza špecifického viazania tiazolovej oranžovej s alternatívnymi štruktúrnymi motívmi nukleových kyselín
| Authors: |
Petra Tóthová 1
Petra Krafčíková 1
Viktor Víglaský 1
1 Ústav Chemických vied, Katedra Biochémie, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Pavla Jozefa Šafárika, Moyzesová 11, 040 01 Košice, Slovenská Republika. |
|---|---|
| Year: | 2014 |
| Section: | Utilization of instrumental methods in the analysis of biologically important substances |
| Abstract No.: | 1107 |
| ISBN: | 978-80-970712-6-4 |
Najčastejšie vyskytujúca forma DNA je v pravotočivá B forma, ktorá bola popísaná po prvýkrát v roku 1953. Neskôr bolo preukázané, že DNA môže vytvárať aj iné štruktúrne motívy ako je B-DNA, zahŕňajúc pravotočivú A-DNA, ľavotočivú Z-DNA, rôzne druhy vláseniek, podsunutých štruktúr, trojvláknové DNA štruktúry (triplexy) a štvorvláknové DNA štruktúry (kvadruplexy) [1].
Doposiaľ bolo nasyntetizovaných veľké množstvo nízkomolekulových látok, ktoré majú schopnosť viazať sa selektívne a stabilizovať napr. G-kvadruplexy [2]. Jednou z takýchto molekúl je aj tiazolová oranž (TO). TO sa považuje za fluorescenčnú DNA sondu, pretože jej fluorescencia sa výrazne zvýši (až 500 krát) po väzbe s DNA, zatiaľ čo samotná TO má veľmi nízku fluorescenciu [3]. TO sa viaže s G-kvadruplexovou DNA s vysokou afinitou (Ka= 106 M-1), ale vykazuje nižšiu selektivitu, pokiaľ ide o porovnanie s inými formami DNA [4].
V tejto práci sme sa hlavne zamerali na štúdium interakcie fluorescenčných látok, ako je TO s alternatívnymi štruktúrnymi DNA motívmi a to predovšetkým s G-kvadruplexovou DNA. Oligonukleotidy použité v tejto práci sú schopné sa zbaľovať do G-kvadruplexovej štruktúry a sú odvodené od telomérnych sekvencií, alebo sekvencií nachádzajúcich sa v promótorových oblastiach genómu. Taktiež sme pre porovnanie študovali aj interakcie fluorescenčných látok s ctDNA (calf thymus DNA) a RNA. Hlavným cieľom bolo objasniť vplyv TO na topológiu a teplotnú stabilitu G-kvadruplexov. TO je achirálnou molekulou, z čoho vyplýva, že TO sama o sebe nevykazuje žiadny CD signál. CD signály sú indukované, ak je TO naviazaná s G-kvadruplexovou štruktúrou. Výsledky boli získané použitím spektrálnych metód (UV-Vis spektroskopia, kruhový dichroizmus). Prostredníctvom tohto štúdia bolo zistené, že TO vykazuje najvyššiu selektivitu voči G-kvadruplexovej štruktúre a vykazuje najintenzívnejšie maximum indukované pri 512 nm a minimum pri 473 nm, v porovnaní s inými typmi štruktúr nukleových kyselín. G-kvadruplexové komplexy s TO majú aj vyššiu teplotu topenia.
Pochopenie mechanizmu interakcií G-kvadruplexov s rôznymi ligandmi alebo fluorescenčnými sondami môže byť využiteľne napríklad pri liečbe rakoviny, kde je práve G-kvadruplex cieľovou molekulou.
[2] De Cian A., Mergny J.L., Nucleic Acids Res. 2007, 35, 2483-2493.
[3] Fechter E.J., Olenyuk B., Dervan P.B., J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16685.
[4] Allain C., Monchaud D., Teulade-Fichou M.P., J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11890.