Właściwości fizykochemiczne deoksyrybonukleozydów

I Wyjazdowa Sesja Naukowa Doktorantów
Politechniki Łódzkiej
Kwiecień 17 – 19, 2011; Rogów – Polska
WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE DEOKSYRYBONUKLEOZYDÓW
MODYFIKOWANYCH RESZTAMI AMINOKWASÓW
Doktorantka: Monika Turek
Promotor: Elżbieta Łodyga-Chruścińska
* Instytut Podstaw Chemii Żywności, Wydział Biotechnologii i Nauki o Żywności, Politechnika
Łódzka, Polska
e-mail: [email protected]
Streszczenie:
Od kilku lat coraz więcej uwagi poświęca się odkrytym w 1994 roku katalitycznym
właściwościom cząsteczek DNA. Efektywne enzymy DNA o właściwościach rybonukleazowych
zostały wyodrębnione w eksperymentach selekcji kwasów nukleinowych in vitro. Aktywność
deoksyrybozymów jest uwarunkowana obecnością jonu metalu dwuwartościowego i jest zależna
od środowiska reakcji.
Jak dotąd niewiele jest dostępnych danych dotyczących zależności pomiędzy strukturą
a aktywnością DNAenzymów. Jednym z kierunków badań pogłębiających wiedzę w tej dziedzinie jest
synteza modelowych oligonukleotydów zawierających modyfikowane jednostki nukleozydowe
w domenach deoksyrybozymów. Modyfikacja kanonicznych nukleozydów elementami amin pozwala
na poszerzenie chemicznej różnorodności kwasów nukleinowych. Badania kompleksów złożonych
z metalu i ligandów zawierających tak modyfikowane jednostki nukleozydowe są ważne w ustaleniu
zależności pomiędzy strukturą a aktywnością katalityczną tych enzymów. Jednym z jonów metali,
który może odegrać tutaj istotną rolę, jest jon miedzi(II).
Aby ustalić zależności pomiędzy strukturą a aktywnością katalityczną tych enzymów oraz
ocenić właściwości kwaso-zasadowe domen katalitycznych deoksyrybozymów, zbadano właściwości
fizykochemiczne oraz wyznaczono stałe protonacji w zmodyfikowanych nukleozydach i ich
kompleksach. Badanymi ligandami były nukleozydy zmodyfikowane w pierścieniu zasady
heterocyklicznej fragmentem struktury histaminy i histydyny.
Dodatkowo interesujący wydał się fakt, iż związki kompleksowe jonów miedzi(II) z tak
zmodyfikowanymi nukleozydami mogą brać udział w katalitycznym cięciu plazmidowego DNA.
Wyniki tych badań będą stanowiły źródło cennych informacji w zakresie strukturalnych uwarunkowań
aktywności enzymatycznej enzymów DNA.
I Wyjazdowa Sesja Naukowa Doktorantów
Politechniki Łódzkiej
Kwiecień 17 – 19, 2011; Rogów – Polska
PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF DEOXYRIBONUCLEOSIDES
MODIFIED BY AMINO ACID FRAGMENTS
PhD Student: Monika Turek
Supervisor: Elżbieta Łodyga-Chruścińska
*Institute of General Food Chemistry, Faculty of Biotechnology and Food Sciences, Technical
University of Lodz, Poland
e-mail address: [email protected]
Abstract:
Recently more and more attention is being paid to the catalytic properties of DNA molecules.
Efficient DNA enzymes with ribonucleoside properties have been extracted during the in vitro
selection of nucleic acids. Deoxyribozymes activity is conditioned by the presence of metal ions and
environment of the reaction.
There is still not enough available data concerning the relationships between structure and
activity of DNA enzymes. The synthesis of model oligonucleotides, containing modified nucleoside
units in deoxyribozymes, may improve our knowledge in this area. Modification of canonical
nucleosides by amines fragments allows to expand the chemical diversity of nucleic acids. Studies of
complexes, consisting of metal and ligands that contain such modified nucleoside units, are important
in determining the dependence between structure and catalytic activity of these enzymes. Copper(II)
ion became an essential factor of this research.
Phisical and chemical properties of nucleotides, modified in heterocyclic base ring by fragments
of histamine and histidine, have been examined. Their complexes with Cu(II) ions have been also
studied.
It has been prooved that examined complexes may participate in catalitic DNA cleavege.