Studium protonizačních rovnováh krátkých oligonukleotidů obsahujících cytosin

Bc. Sylvie Holubová

Diplomová práce

The study of protonation equilibria of short oligonucleotides containing cytosine

Anotace:

Předmětem této práce bylo studium protonizačních rovnovah cytosinu, cytidinu, deoxycytidinu, CMP, dCMP a krátkých oligonukleotidů obsahujících cytosin s využitím spektrofotometrie. Kromě samotných protonizačních rovnovah byl studován i vliv cukru (ribosa vs. deoxyribosa) na tyto hodnoty u cytosinových nukleosidů a nukleotidů a také vliv prodlužujícího se řetězce ODN. Podmínky u jednotlivých experimentů byly různé, ale všechna měření probíhala v temperované kyvetě za stálé teploty (°C) a iontové síly (M), která byla nastavena pomocí NaCl. Cytosin, cytidin a deoxycytidin byl měřen při teplotě 25°C a iontové síle 0,10 M. CMP, dCMP a dC9 byly měřeny nejdříve při konstantní teplotě 25°C a různé iontové síle v rozsahu 0,05 – 0,70 M a poté při jednotné iontové síle 0,10 M a různé teplotě (15 – 37°C). dC3 a dC6 byly měřeny při konstantní iontové síle 0,10 M a různé teplotě 15 – 37°C. Ze všech měření byly pomocí programu OPIUM vyhodnoceny hodnoty pKa a z teplotních závislostí také termodynamická data protonizace. Získané hodnoty byly srovnány mezi sebou i s literaturou, přičemž s nimi byla ve shodě. Pokud byla cukrem deoxyribosa docházelo ke zvýšení hodnoty pKa. U dC6 a dC9 docházelo ke vzniku intramolekulárních vodíkových vazeb a následně k jejich rozpadu, u dC3 se toto nedělo.

Abstract:

The submitted work deals with the spectroscopic study of protonation of Cytosine, Cytidine, 2-deoxycytidine, CMP, dCMP and shorts Oligonucleotides (ODNs) containing Cytosine. The other subject of this work was also the effect of sugar (Ribose or Deoxyribose) to the protonation of Cytosine´s nucleosides and nucleotides. There was studied the influence of the number of Cytosine in the Oligonucleotides chain as well. The measurements were done in the constant temperature (t = °C) and ionic strength (I = M), which were set with NaCl. Conditions of the measurements: Cytosine, Cytidine and Deoxycytidine: t = 25°C; I = 0,10 M; CMP, dCMP and dC9: t = 25°C; I = 0,05 – 0,70 M; CMP, dCMP and dC9: I = 0,10 M; t = 15 – 37°C; dC3 and dC6: I = 0,10 M; t = 15 – 37°C. The pKa values were calculated with the software OPIUM. Dissociation constants were determined at several temperatures and the thermodynamic parameters were determined from the temperature dependence. The obtained values are in agreement with values which are given in literature (if they are known).

Klíčová slova

Cytosine, Cytidine, CMP, Oligonucleotides, Ribose, Deoxyribose, Spectrophotometry, protonation, pK

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 1. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 16. 2. 2010
• Vedoucí: RNDr. Marta Farková, CSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Analytická chemie