Role struktury guaninového kvadruplexu v interakci s vybranými proteiny

Bc. Denis Šubert

Master's thesis

Role of guanine quadruplex structure in interaction with selected proteins

Abstract:

Guanine quadruplexes (G4) belong to noncanonical secondary structures of nucleic acids. These structures are usually formed at GC-rich sequences such as promoters of genes or telomeres. By CD spectroscopy and NMR techniques, it was observed that the quadruplex forming sequence is localized at the promoter region of the oct4 gene. Moreover, it was reported that the oct4 gene is regulated by the SAF-A protein due to its binding in the promoter region of this gene. This sequence can adopt the parallel form of G4 stabilized by potassium ions. In this thesis, I have studied interactions of various types of G4s with chromatin-associated proteins containing G4 binding motifs such as RGG motif in case of protein SAF-A, or zinc finger motif of protein CTCF. On behalf of this data, I have studied interactions of these proteins and their fragments with various sequential and structural motifs of DNA.

Abstract:

Guaninové kvadruplexy (G4) patří do skupiny nekanonických sekundárních struktur nukleových kyselin. In vivo se mohou vyskytovat hlavně v oblastech telomer nebo promotorů genů. Jedním z genů se sekvencí schopnou tvořit G4 ve svém promotoru je gen oct4. Tato sekvence vytváří v prostředí draselných kationtů paralelní formu G4, což bylo ověřeno cirkulárně dichroickou (CD) spektroskopickou analýzou. Navíc bylo zjištěno, že exprese genu oct4 je pozitivně regulovaná vazbou proteinu SAF-A. V této práci jsem se zabýval interakcemi proteinů asociovaných s chromatinem, které obsahují vazebné motivy pro G4, jako je RGG motiv u proteinu SAF-A, či motiv zinkového prstu u proteinu CTCF, se sekvencemi schopnými tyto G4 tvořit. Na základě těchto poznatků jsem se zaměřil na určení strukturní či sekvenční specificitě této vazby.

Kľúčové slová

Guaninové kvadruplexy, hnRNPU, CTCF, DNA-proteinové interakce

Jazyk práce: Slovak

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 6. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 6. 2021
• Vedúci: Mgr. Daniel Renčiuk, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Matej Adámik, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biochemistry / Genomics and Proteomics