Syntéza a studium biologické aktivity nových purinových nukleosidů

Mgr. Vlasta MATUŠKOVÁ

Doctoral thesis

Synthesis and study of biological activity of novel purine nucleosides

Abstract:

Vývoj nových cytokininových derivátů je důležitý pro zemědělskou soběstačnost populace. Proto byly převážně jednokrokovou syntézou připraveny dvě série cytokininových derivátů: 33 N6-substituovaných 2´-deoxyribosidů odvozených od benzylaminopurinu (BAP) a série 2´-deoxyribosidů a 2´,3´-dideoxyribosidů odvozených od isoprenoidních cytokininů isopentenyladeninu, trans-zeatinu a cis-zeatinu. Všechny tyto deriváty byly v biologických testech porovnány s příslušnými bázemi a ribosidy. Navzdory nezřetelné schopnosti aktivovat cytokininové receptory AHK2, AHK3 a CRE1/AHK4 vykazovaly zejména některé aromatické 2´-deoxyribosidy významnou anti-senescenční aktivitu a také odlišné chování v kalusovém a amarantovém biotestu v porovnání s BAP. Naopak isoprenoidní 2´-deoxyribosidy byly úspěšné v amarantovém a kalusovém biotestu, ale 2´,3´-dideoxyribosidy nedosahovaly významných výsledků v provedených testech. Nicméně nebyla prokázána toxicita jak aromatických 2´-deoxyribosisů, tak isoprenoidních 2´-deoxyribosidů a 2´,3´-dideoxyribosidů na nádorových i nenádorových buňkách. Dále byly vyselektovány dvě látky ze série aromatických 2´-deoxyribosidů, u kterých byl prokázán pozitivní vliv na zemědelský výnos jarního ječmene a ozimé pšenice.

Abstract:

The development of new cytokinin derivatives is important for the agricultural self-sufficiency of the population. Therefore, two series of cytokinin derivatives were prepared mainly by one-step reaction: 33 N6-substituted 2´-deoxyribosides derived from benzylaminopurine (BAP) and a series of 2´-deoxyribosides and 2´,3´-dideoxyribosides derived from the isoprenoid cytokinins isopentenyladenine, trans-zeatin and cis-zeatin. All derivatives were compared with the respective bases and ribosides in various biological assays. Despite the indistinct ability to activate cytokinin AHK2, AHK3 and CRE1/AHK4 receptors, several aromatic 2´-deoxyribosides showed significant anti-senescence activity as well as different behaviour in the callus and Amaranthus bioassays compared to BAP. On the contrary, isoprenoid 2´-deoxyribosides were successful in Amaranthus and tobacco callus bioassays, but 2´,3´-dideoxyribosides did not achieve significant results. However, the non-cytotoxicity of both aromatic and isoprenoid 2´-deoxyribosides and 2´,3´-dideoxyribosides on normal and cancer cells was demonstrated. Two substances from the series of aromatic 2´-deoxyribosides have shown a positive effect on agricultural yield of spring barley and winter wheat.

Keywords

cytokininy, nukleosidy, 2´-deoxyribosidy, 2´, 3´-dideoxyribosidy, senescence, kalusový test, cytotoxicita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Karel Doležal, Dr., Mgr. Karel Doležal, Dr.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology / Experimental Biology