Počítačové studium ribizomální RNA

RNDr. Ivana Beššeová, Ph.D.

Master's thesis

Computational study of the ribosomal RNA

Anotácia:

Práca sa zaoberá štúdiom ribozomálneho motívu three-way junction) z Haloarcula marimortui (ribozomálnych helixov 90-92pomocou teoretických výpočtových metód molekulovej dynamiky a kvantovej chémie. Cieľom práce bolo, pomocou molekulovo dynamických simulácií (463ns), charakterizovanie štruktúrnych zmien a dynamiky junction a správanie sa rezidua U2587, hrajúce dôležitú rolu pri akomodácií tRNA v A-mieste ribozómu. Pri štúdiu rezidua U2587 bola zaimlementovaná i modifikácia (O2'-metylácia) vyskytujúca v natívnom prostredí. Napriek tomu, že centrálnu časť tvoria U-turn motív, A-minor typ I/typ II, vykazujúce početné štruktúrne zmeny, junction sa zdá byť štruktúrou rigidnou v porovnaní s doteraz študovanými RNA – motívmi. Jeho najdominantnejším pohybom je dýchanie helixov 90 a 92. Analýza flexibility párov báz v simuláciách helixu 92 ukázala, že najmenšiu stabilitu má pár báz U2587-C2591, čo je v súlade s predošlými experimentálnymi štúdiami. Práca prispieva k systematickému charakterizovaniu RNA-motívov.

Abstract:

The diploma thesis is focused on the ribosomal three-way junction motif from Haloarcula marimortui (ribosomal helices 90-92) utilizing modern molecular dynamics methods. The objective of the diploma thesis was to characterize structural changes and dynamics of junction and residue U2587 that plays key role in accommodation of the tRNA in the A-site of the ribosome. The residue U2587 was investigated in native form and also with modification (2'-O-methylation). In despite of the flexibility of central part of junction comprising U-turn motif, and A-minor type I/II whole structure seems to be rather rigid. The most dominant motion is breathing-like movement of helices 90 and 92. Base pair flexibility analysis showed that pair U2587-C2591 is the most flexible pair in the whole structure that is in agreement with experimental studies. This diploma thesis is an asset within the systematic characterization of the RNA motifs.

Kľúčové slová

ribozóm, A-loop, junction, molekulární dynamika, ribosome, molecular dynamics

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 6. 2007

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 7. 6. 2007
• Vedúci: prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Physics / Biophysics