Študij vpliva dvovalentnih kationov na strukturne lastnosti DNA s pentanukleotidnimi ponovitvami d(ATTTC)3Valte, David (Avtor) Plavec, Janez (Mentor) NMR-spektroskopijamikrosatelitidvovalentni kationiKratke tandemske ponovitve oz. mikrosateliti imajo lahko zaradi določenih mutacij, deaminacij ali povečanja števila kopij patogeno funkcijo. Ponovitve zaporedja ATTTC se pojavljajo kot razlog za nekatere vrste spinocerebelarnih ataksij (SCA) ter za več vrst družinske odrasle mioklonične epilepsije (FAME). Večkratne ponovitve ATTTC v intronskih regijah nekaterih genov vodijo v alternativno izrezovanje in nastanek proteinskih izooblik, ki so s svojo spremenjeno funkcijo lahko razlog za patogena stanja. Kratka tandemska ponavljajoča se zaporedja so zanimiva tudi zaradi njihove sposobnosti tvorbe nekanoničnih struktur. V sklopu diplomske naloge smo preučevali zvijanje oligonukleotida DNA d(ATTTC)3, imenovanega EP3, ki glede na preliminarne študije ob prisotnosti Ca2+ in Mg2+ ionov v raztopini tvori nekanonično dimerno strukturo. Znanje pridobljeno iz prejšnjih študij smo skušali razširiti s preverjanjem strukturnih lastnosti EP3 ob prisotnosti Zn2+ ionov, da bi poskusili bolje razumeti pomen in vlogo dvovalentnih ionov potrebnih na zvijanje DNA. S pomočjo 1D 1H NMR eksperimentov smo preučili zvijanje EP3 v odvisnosti od pH, temperature, prisotnosti pufra in vrste ter koncentracije dvovalentnih ionov. Naša študija je obsegala strukturno karakterizacijo EP3 v prisotnosti Zn2+ ionov, ki smo jo izvedli s pomočjo 1D 1H in 2D 1H-1H NOESY eksperimentov. Strukturne podatke smo primerjali z že znanimi podatki o strukturi, ki nastane v prisotnosti Mg2+ ter ugotovili, da je topologija zvitja EP3 ne glede na vrsto dvovalentnega iona identična vsaj v območju ionskih radijev 0,72–1,00 Å. Pokazali smo, da do zvitja pride vsaj v pH območju od 3,5 do 6,0 ter pri temperaturah do 10 °C. Z višanjem temperature nad 10 °C je EP3 predvsem v nezviti obliki v prisotnosti Zn2+ ionov. Prisotnost natrijevega fosfatnega pufra v raztopini na nastanek nekanonične strukture nima vpliva. Poznavanje strukture in pogojev njenega nastanka bi lahko nudila vpogled v nastanek patogenih stanj in identifikacijo potencialnih načinov zdravljenja nevrodegenerativnih obolenj, v katerih se pojavljajo ATTTC ponovitve.20232023-09-08 13:25:00Diplomsko delo/naloga149727sl