Vztah mezi strukturou nukleových kyselin a jejím chováním na elektricky nabitých površích. Elektrochemická analýza DNA vytvářející různé sekundární struktury.

Mgr. Bc. Eva Dobešová

Bachelor's thesis

Relation between DNA structure and its behavior at electrically charged surfaces. Electrochemical analysis of DNA forming different secondary structures.

Abstract:

Negativní superhelicita spolu s vhodnou nukleotidovou sekvencí je nezbytná pro vznik některých alternativních struktur DNA (Z-DNA, triplex, křížová struktura). Struktura nukleových kyselin má zásadní roli pro jejich správnou funkci. Alternativní struktury se vyskytují v regulačních oblastech genů, ovlivňují průběh transkripce, rekombinace a replikace, G-kvadruplexy se vyskytují v telomerách, kde chrání 3´ konec před zkracováním. Při studiu struktury DNA našly využití i elektrochemické metody, které jsou výhodné zejména kvůli jejich citlivosti a nízkým pořizovacím a provozním nákladům. Některé z elektrochemických metod dokážou rozlišit nativní (ds), denaturovanou (ss) a poškozenou molekulu DNA, jsou proto využívány při vývoji elektrochemických DNA senzorů. Tato bakalářská práce je zaměřena na studium oligonukleotidů s různou sekvencí nukleotidů (primární strukturou). Oligonukleotidy byly zkoumány AdTS CV na HMDE a AdTS SWV na PGE. Bylo zjištěno, že rtuťová elektroda je na strukturní změny citlivější než uhlíková elektroda a že potenciál G píku, který je možné analyticky využít, mnohem více ovlivňují okolní báze než samotné umístění guaninů v molekule.

Abstract:

Negative supercoiling with a suitable nucleotide sequence is necessary for the formation of alternative DNA structures (Z-DNA, triplex, cruciform structure). The structure of nucleic acid is vital to their proper function. Alternative DNA structures can be found in regulatory regions of genes, affect transcription, recombination and replication. G-quadruplexes occurs in telomeres where protects the 3' end. Electrochemical methods can be used to study the DNA structure. Their advantages are sensitivity and low acquisition and operating costs. Some electrochemical methods can distinguish among native (ds), denatured (ss) and damaged DNA molecules therefore they are used in the development of electrochemical DNA sensors. This thesis focuses on study of oligonucleotides with different nucleotide sequence (primary structure). Oligonucleotides were examined AdTS CV at HMDE and AdTS SWV at the PGE. It was found that mercury electrode is more sensitive on structural changes than carbon electrode and that the potential of G peak is much more influenced by surrounding bases than location of the guanines in molecule.

Keywords

struktura nukleových kyselin, elektrochemie, oligonukleotidy, nucleic acid structure, electrochemistry, oligonucleotides

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2010
• Supervisor: Mgr. Luděk Havran, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry