Sekundarne strukture DNA v topilih z različno dielektrično konstanto

diplomsko delo

Luka Krmpotić (Avtor), Janez Plavec (Mentor)

Povzetek

V celicah nastajajo brezmembranski organeli, ki predstavljajo ločeno tekočinsko fazo, sestavljeno iz proteinskih verig. Ta okolja so po dielektričnosti podobna organskim topilom, kot sta acetonitril in DMSO. V teh organelih se dvojna vijačnica DNA lahko razvije, strukture enoverižnih nukleinskih kislin pa se stabilizirajo. Z mešanicami topil acetonitril/voda in DMSO/voda smo posnemali dielektričnost okolja znotraj brezmembranskih organelov in opazovali vpliv na sekundarno strukturo DNA. Uporabili smo 17 baznih parov dolge komplementarne DNA verige. Z NMR spektroskopijo smo opazovali vpliv naraščajočega deleža organskih topil na vodikove vezi znotraj dvojne vijačnice DNA. Pokazali smo, da tako DMSO kot acetonitril destabilizirata dvojno vijačnico DNA. DMSO razvije dvojno vijačnico DNA pri nižjih volumskih deležih kot acetonitril. Pri 50% volumskem deležu DMSO v vodi komplementarni 17-merni verigi DNA še interagirajo, a niso več zvitev stabilno dvojno vijačnico. V 50% volumskem deležu acetonitrila v vodi se DNA še zvije v dvojno vijačnico, medtem ko pri 75% deležu ni več stabilnih interakcij med verigami. Pokazali smo, da so v mešanici DMSO/voda bazni pari G-C stabilnejši od baznih parov A-T. Destabilizacija strukture DNA ni povezana z dielektričnim koeficientom mešanic topil DMSO/voda ali acetonitril/voda, zato sklepamo, da ključno vlogo za stabilnost struktur v modelnem sistemu odigrajo drugi dejavniki.

Ključne besede

DNA;deoksiribonukleinska kislina;stabilizacija DNA;dielektrična konstanta;dimetilsulfoksid;DMSO;acetonitril;brezmembranski organeli;diplomska dela;

Podatki

Jezik:	Slovenski jezik
Leto izida:	2019
Tipologija:	2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:	UL FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Založnik:	[L. Krmpotić]
UDK:	577.2(043.2)
COBISS:	1538485187
Št. ogledov:	791
Št. prenosov:	187
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Angleški jezik
Sekundarni naslov:	Secondary structures of DNA in solvents with different dielectric constants
Sekundarni povzetek:	Cells form membraneless organelles, which definea separate liquid phase, made out of protein chains. These regions are by their dielectric constant similar to organic solvents such as acetonitrile and DMSO. In these organelles DNA double helix can unwind, while structures from single-stranded nucleic acids become stabilized. In this work we used organic solvents to mimic the dielectricity of environment inside membraneless organelles and observed the effect on DNA secondary structure. We used 17-mer complementary DNA chains. NMR spectroscopy was used to observe the effect on hydrogen bonds within the DNA double helix. We showed that both DMSO and acetonitrile destabilize DNA double helix. DMSO unfolds the DNA double helix at lower volumetric percentage in comparison to acetonitrile. In 50% (v/v) DMSO/water, complementary 17-mer DNA chains still interact, but are not folded into a stable DNA double helix. In 50% (v/v) acetonitrile/water DNA still folds into a double helix, while at 75% there are no stable interactions between the strands. We confirmed that in DMSO/water mixture G-C base pairs are more stable than A-T base pairs. Dielectricity is not the reason for DNA destabilizationin DMSO/water or acetonitrile/water mixtures, key factor for DNA stability in our model system must be found elsewhere.
Sekundarne ključne besede:	DNA;dielectric constant;DMSO;acetonitrile;
Vrsta dela (COBISS):	Diplomsko delo/naloga
Študijski program:	1000371
Konec prepovedi (OpenAIRE):	1970-01-01
Komentar na gradivo:	Univ. v Ljubljani, Fak. za kemijo in kemijsko tehnologijo, UNI Biokemija
Strani:	32 str.
ID:	11270677