Název:
Bioorthogonální reakce na DNA pro regulaci transkripce
Překlad názvu:
Bioorthogonal reactions on DNA for regulation of transcription
Autoři:
Chakrapani, Aswathi ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Zimčík, Petr (oponent) ; Vrábel, Milan (oponent) Typ dokumentu: Disertační práce
Rok:
2022
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] This PhD thesis describes the design and synthesis of photocaged or glucosylated derivatives of epigenetic 5-(hydroxymethyl)pyrimidine-modified nucleotides and DNA using chemical and enzymatic methods and the studies on their regulation of gene expression in bacterial (Escherichia coli RNA polymerase) in vitro transcription level. In the first part of the thesis, the design and syntheses of 5-(nitrobenzyloxymethyl)-2'-deoxyuridine (dUNB) and -cytidine (dCNB) phosphoramidites are described. These photocaged nucleoside phosphoramidite building blocks were used in the automated solid-phase synthesis of oligonucleotides (ONs) modified at specific positions. The ONs were used as forward primers in a polymerase chain reaction (PCR) to construct DNA templates modified at specific sites of the promoter region. The specific site photocaged DNA was then irradiated with light to result in the corresponding specific site 5-(hydroxymethyl)-modified DNA. Bacterial in vitro transcription studies of both the specific site photocaged and uncaged DNA were carried out. The incorporation of the photocaged epigenetic pyrimidine nucleotides at the -35 region of the promoter region of the template DNA inhibited transcription partially while the presence of the same outside the -35 region did not have any significant...Souhrn Tato disertační práce popisuje návrh a syntézu derivátů nukleotidů a DNA nesoucích fotolabilní nebo glukosylované modifikace připojené k epigenetické značce 5-(hydroxymethyl)pyrimidinu, pomocí chemických a enzymatických metod a dále studium regulace genové exprese na bakteriální (Escherichia coli RNA polymeráza) in vitro transkripční úrovni. V první části práce je popsán design a syntéza 5-nitrobenzyloxymethyl-2'-deoxyuridinových (dUNB) a -cytidinových (dCNB) fosforamiditů. Tyto nukleosidové fosforamiditové stavební bloky chráněné fotolabilní skupinou byly použity při automatizované syntéze oligonukleotidů (ONs) na pevné fázi modifikovaných ve specifických polohách. ONs byly následně použity jako přímé primery v polymerázové řetězové reakci (PCR) pro konstrukci dUNB- a dCNB-modifikovaných DNA templátů v konkrétních pozicích promotorové oblasti. Značená DNA byla poté v této oblasti ozářena světlem, které způsobilo uvolnění NB-skupin a vedlo ke vzniku odpovídajících specifických míst nesoucích volnou 5-(hydroxymethyl)ovou (5hm) modifikaci. Následně byly provedeny bakteriální in vitro transkripční studie modifikované i přirozené DNA. Inkorporace epigenetických pyrimidinových nukleotidů dUNB a dCNB nesoucích fotosenzitivní chránící skupiny do promotorové oblasti (-35) templátové DNA vedla k částečné...
Klíčová slova:
DNA; nukleotidy; transkripce; DNA; nucleotides; transcription