Molekulární mechanismy poškození a opravy DNA
Student: Mgr. Ivo Durník
Vedoucí: RNDr. Petr Kulhánek, Ph.D.
Skupina: Laboratoř výpočetní chemie
Oponent: doc. RNDr. Karel Berka, Ph.D., doc. RNDr. Michal Čajan, Ph.D.
Abstract
Zachování genetické informace uložené v DNA probíhá jako odvěký zápas mezi procesy poškozující DNA a procesy opravující toto poškození. Jakékoliv neopravené poškození může způsobit buněčnou smrt, stárnutí, nebo nádorové onemocnění. Dlouhodobý evoluční tlak vedl k vývoji velmi efektivních opravných mechanismů. V této práci jsme se tudíž zaměřili na molekulární podstatu vybraných opravných mechanismů jako možnou inspiraci pro rozvoj léčby nádorových onemocnění. Získané výsledky byly publikovány v pěti recenzovaných článcích. Tři z nich jsou výpočetní studie, které se zabývají nesprávně párovanými bázemi v DNA. Dvě další studie kombinují experimenty a teorii s cílem lepe popsat supramolekulární systémy s potenciální protinádorovou aplikací. V první části ukazujeme, že nesprávně párované báze lze rozlišit od kanonických bázových párů pomocí otevření páru do malého žlábku DNA. Dále předpokládáme, že rozpoznání nesprávně párovaných bází je ovlivněno sekvencí dsDNA. V druhé části se zaměřujeme na dva supramolekulární systémy: G-quadruplex stabilizovaný kovalentně vázaným aromatickým ligandem a komplex hostitel-host založený na beta-cyklodextrinu. Zde jsme získali strukturní a energetické detaily, které nebyly dostupné pomocí experimentů. Získaná data mohou pomoci v budoucím racionálním návrhu supramolekulárních systémů s cílem zlepšit léčbu nádorových onemocnění.