Abstrakt

P035
Vliv přirozeně se vyskytujících poškození na tvorbu a stabilitu i-motivu
lidské telomerní sekvence
Dvořáková Zuzana, Konvalinová Helena, Renčiuk Daniel, Bednářová Klára, Školáková Petra,
Kejnovská Iva, Vorlíčková Michaela
Oddělení CD spektroskopie nukleových kyselin, Biofyzikální ústav, Akademie věd České
republiky, Královopolská 135, 61265 Brno, Česká republika
E-mail: [email protected]
Sekce: Struktura a funkce biomolekul
Sekvence nukleových kyselin obsahující souvislé bloky cytozinu mohou tvořit
sekundární strukturu zvanou i-motiv (1). Tato struktura je tvořena dvěma antiparalelně
interkalovanými paralelními duplexy, jež jsou tvořeny hemiprotonizovanými C·C+ páry.
Protonizace cytosinu, a tedy tvorba i-motivu, nastává za kyselého pH, avšak stabilní i-motivy
tvořené C·C+ páry byly pozorovány už za pH blízkých fyziologickému (2). V případě
genomových sekvencí, kde je celý i-motiv tvořen jedním řetězcem DNA, jsou bloky cytosinu
propojeny méně strukturovanými oblastmi, tzv. smyčkami. Tvorba i-motivu byla prokázána
in-vitro ve funkčně důležitých oblastech genomu. Jako takový je i-motiv potenciálním
terapeutickým cílem např. při léčbě rakoviny (3). Vlastností i-motivu, tedy rychlého a
reverzibilního vzniku a závislosti na pH, je využíváno v mnoha oblastech zahrnujících
biosenzory a nanotechnologie (4).
S využitím cirkulárně dichroické spektroskopie, UV absorpční spektroskopie a
elektroforetických metod jsme se zabývali vlivem přirozeně se vyskytujících poškození DNA
na tvorbu a stabilitu i-motivu lidské telomerní sekvence (C3TAA)3C3T. Obecně lze říci, že
poškození ve smyčkách mají na i-motiv mnohem menší vliv, než poškození cytozinů tvořících
tělo i-motivu. Výměna jednotlivých tyminů za 5-hydroxymetyluracil, stejně jako depurinace
adeninu za vzniku abazického místa (AP) nebo jeho nahrazení 8-oxoadeninem, nemá
významný vliv na tvorbu i-motivu. Výjimkou je poškození adeninu v prostřední smyčce.
Přítomnost uracilu, vznikajícího spontánní deaminací cytosinu, posouvá tvorbu i-motivu do
výrazně kyselejších hodnot pH a zároveň snižuje jeho stabilitu. Tento efekt je závislý na
umístění a počtu poškození.
Práce byla podporována grantem P205/12/0466 z Grantové agentury České republiky.
1.
2.
3.
4.
Gehring, K., Leroy, J.L. and M., G. (1993) A tetrameric DNA structure with
protonated cytosine.cytosine base pairs. Nature, 363, 561-565.
Simonsson, T., Pribylova, M. and Vorlickova, M. (2000) A nuclease hypersensitive
element in the human c-myc promoter adopts several distinct i-tetraplex structures.
Biochem. Biophys. Res. Commun., 278, 158-166.
Alba, J.J., Sadurní, A. and Gargallo, R. (2016) Nucleic acid i-motif structures in
Analytical Chemistry. Critical Reviews in Analytical Chemistry, 00-00.
Dong, Y., Yang, Z. and Liu, D. (2014) DNA Nanotechnology Based on i-Motif
Structures. Accounts of Chemical Research, 47, 1853-1860.