J1-0986 — Zaključno poročilo
1.
Strukturna ravnotežja in izmenjava kationov znotraj tetramernih G-kvadrupleksov

S pomočjo NMR spektroskopije v raztopini smo pokazali, da oligonukleotid d(TG4T) v nasprotju s splošno privzetim podatkom ne tvori ene same strukture v obliki tetramernega G-kvadrupleksa s štirimi paralelnimi verigami. Naše meritve so pokazale soobstoj dveh G-kvadrupleksnih struktur. Ena vsebuje T-kvartet poleg štirih G-kvartetov. Zamenjava T z U na 5'-koncu zaporedja d(TG4T) vodi do dimerizacije G-kvadrupleksnih enot. Pokazali smo, da se amonijevi ioni znotraj centralne votline tetramolekularnih G-kvadrupleksov gibljejo cca. 10-krat hitreje kot v dimernih in monomernih G-kvadrupleksih.

COBISS.SI-ID: 4487962
2.
Načrtovanje topologije G-kvadrupleksov s kontrolo orientacije okoli glikozidne vezi

S pomočjo analize razporejenosti sin in anti gvaninskih preostankov vzdolž skeleta poznanih struktur G-kvadrupleksov smo razvili metodologijo, ki omogoča načrtovanje želene topologije G-kvadrupleksa. Do sedaj je bilo odkritje novega zvitja naključno. Za programirano tvorbo objektov in nano-napravic na osnovi DNK pa želimo sistematizirati principe, ki predstavljajo osnovo procesa zvijanja in omogočajo racionalno napoved. Napoved zvitja v predvideno topologijo smo eksperimentalno verificirali in potrdili s sintezo oligonukleotida, ki smo mu določili 3D strukturo z uporabo NMR v raztopini.

COBISS.SI-ID: 4320026
3.
Pomen nalaganja baz za rigidnost strukture d(G4T3G4)2 kvadrupleksa

NMR študija v raztopini je pokazala, da se d(G4T3G4) v prisotnosti 15NH4+ ionov zvije v eno samo dimerno G-kvadrupleksno strukturo z antiparalelnimi G-trakovi in dvema T3 zankama, ki se razprostirata po robovih zunanjih G-kvartetov na različnih straneh G-kvadrupleksne sredice. Molekularni modeli na osnovi NMR podatkov so pokazali močno nalaganje timidinskih preostankov na zunanja G-kvarteta. Uporaba heteronuklearne NMR je omogočila lokalizacijo treh 15NH4+ ionov med pari sosednjih G-kvartetov in študijo kinetike njihove izmenjave.

COBISS.SI-ID: 4051738
4.
Lokalizacija kationov in njihova izmenjava znotraj DNA aptamera DNA trombina

DNA aptamer trombina (TBA), 15-merni oligonukleotid d[G2T2G2TGTG2T2G2], se je v prisotnosti amonijevih ionov zvil v poznano strukturo antiparalelnega enomolekularnega G-kvadrupleksa. NMR študija v raztopini je omogočila lokalizacijo amonijevih ionov med dva G-kvarteta v sredici strukture. Izmenjava amonijevih ionov med notranjim vezavnim mestom in okoliško raztopino je karakterizirana s konstanto hitrosti izmenjave 1.0 s-1 pri 15 st. C. T4 in T13 tvorita nekanonični bazni par, ki močno vpliva na dostop v kationov iz raztopine do vezavnega mesta znotraj G-kvadrupleksnega jedra.

COBISS.SI-ID: 4305690