Úloha G4 stuktur při regulaci RAD51 proteinu

Bc. Michaela Pospíšilová

Bachelor's thesis

Role of G4 structures in regulating RAD51 protein

Abstract:

Lidský genom je z velké části tvořen sekvencemi, které mohou přijmout alternativní DNA struktury, které se liší od Watson-Creekovy B-DNA. Mezi tyto alternativní struktury patří vlásenky, triplexy, kvadruplexy, Z-DNA nebo i-motivy a jsou jednou z příčin poškození DNA. Protein RAD51 je klíčový protein homologní rekombinace, což je jeden z mechanismů opravy dvouvláknových zlomů na DNA. Z tohoto důvodu je sledování interakce mezi sekundárními strukturami a proteinem RAD51 velmi důležitá. Tato bakalářská práce se zaměřila na porovnání afinity RAD51 k minisatelitu CEB1, který dokáže in vitro i in vivo formovat G-kvadruplex, a jeho mutované ssDNA sekvenci. Tato práce ukazuje, že protein RAD51 má vyšší afinitu k G4Q ve srovnání se ssDNA, přičemž tato skutečnost byla ověřena několika na sobě nezávislými metodami. Jako srovnávací protein byl použit protein RPA, u kterého byla pozorována velmi nízká afinita k CEB1 kvadruplexu, jenž nemá jednořetězcový přesah.

Abstract:

Repetitive sequences are significant portion of human genome. Repetitive sequences can adopt alternative DNA structures. These structures differ from Watson-Creek B-DNA. Alternative DNA structures are hairpins, triplexes, quadruplexes, Z-DNA, i-motifs. Non-B-DNA structures can induce genome instability. Protein RAD51 is a key protein of homologous recombination. Homologous recombination is one of mechanisms, which can repair double strand breaks (DSBs). This is the reason, why understanding of the interaction between secondary alternative structures and protein RAD51 is very important. This bachelor thesis is focused on comparison of RAD51 affinity to minisatelitte CEB1 and its mutated sequence (ssDNA). CEB1 sequence can form quadruplex in vivo and in vitro. This thesis shows that RAD51 has higher affinity to G4Q than to ssDNA. Higher affinity to G4Q was observed by various methods. Comparative protein RPA has low affinity to CEB1 quadruplex without ssDNA overhang.

Keywords

Minisatelit CEB1, G4-kvadruplex, Homologní rekombinace, RAD51, RPA, Minisatellite CEB1, G4-quadruplex, Homologous recombination

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2017
• Supervisor: doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry