|
|
Synthesis of functionalized nucleosides and nucleotides and their incorporation into DNA
Balintová, Jana ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Stiborová, Marie (oponent) ; Bartošík, Martin (oponent)
Disertační práce popisuje syntézu modifikované DNA nesoucí elektrochemické aktivní značky (antrachinon, benzofurazan, azidoskupinu a nitrofenyltriazol) pro aplikaci v bioanalýze. Byla vyvinuta metoda přípravy modifikovaných trifosfátů, která je založena na vodné Suzukiho cross-couplingové reakci halogenovaných deoxynukleosid trifosfátů s arylboronovými kyselinami, na Sonogashirově cross-couplingové reakci jodovaných deoxynukleosid trifosfátů s terminálními alkyny, nebo na fosforylaci již modifikovaných nukleosidů. Enzymatická inkorporace funcionalizovaných nukleosid trifosfátů do DNA byla testována prostřednictvím primer extension experimentu a elektrochemické vlastnosti DNA nesoucí redoxní značky byly studovány pomocí cyklické a "square wave" voltametrie. Jako první byl jako elektrochemická značka testován antrachinon. Modifikované 2'-deoxynukleosid trifosfáty nesoucí antrachinon připojený přes acetylenový nebo přes propargylkarbamoylový linker v pozici 5 2'-deoxycytidin 5'-trifosfátu a v pozici 7 7-deaza-2'-deoxyadenosin-5'-trifosfátu byly připraveny pomoci Sonogashirova cross-couplingu. Deoxynukleosid trifosfáty značené antrachinonem byly inkorporovány do DNA prostřednictvím primer extension experimentu. Elektrochemické vlastnosti antrachinonem značených nukleosidů, nukleotidů a DNA byly...
|
|
|
Searching for Electrochemical Reduction Mechanism of Azidophenyl DNA Labels
Daňhel, Aleš ; Trošanová, Zuzana ; Balintová, Jana ; Hocek, Michal ; Fojta, Miroslav
This contribution brings new information to sporadic scientific results concerned to electrochemical reduction of aromatic azides. Selected compounds used as perspective DNA labels or their structural constituents such as, 4-azidophenyltrifluoroboronic acid, 4-azidophenyl modified deoxycytidine and next probable analogous compounds and/or products of their reduction, were voltammetrically studied and compared to each other in order to reveal a mechanism of their electrochemical reduction at mercury electrodes in aqueous media. Preliminary results obtained by cyclic voltammetry at mercury and carbon based electrodes and by mass spectrometry of the products isolated from batch electrolysis on mercury pool by preparative chromatography are discussed.
|
|
|
Voltametrická analýza nukleosidtrifosfátů a oligonukleotidů značených antrochinonem na zlatých elektrodách
Vidláková, Pavlína ; Balintová, Jana ; Havran, Luděk ; Hocek, Michal ; Fojta, Miroslav
Elektrochemická aktivita nukleových kyselin byla objevena v 50. letech 20. století a od té doby je používána ke studiu struktury a interakcí přirozených i modifikovaných molekul nukleových kyselin i syntetických oligonukleotidů. Přestože je přirozená DNA sama o sobě elektrochemicky aktivní a je možné ji studovat na různých typech elektrod, je pro řadu analytických aplikací praktické použít DNA značenou elektroaktivními molekulami (například komplexy přechodných kovů, amino- nebo nitroskupinami, antrachinonem apod.). Tyto látky podléhají redoxním reakcím a dávají takto modifikované DNA nové elektrochemické vlastnosti, které je možné využít pro studium struktury a interakcí nukleových kyselin a v oblasti DNA diagnostiky.
|
|
|
Redox značení DNA - od jednoduché detekce DNA pomocí modifikace komplexy oxidu osmičelého k ratiometrické analýze sekvencí
Havran, Luděk ; Balintová, Jana ; Vidláková, Pavlína ; Macíčková-Cahová, Hana ; Pivoňková, Hana ; Hocek, Michal ; Fojta, Miroslav
Elektrochemické metody našly široké uplatnění jak v analýze DNA a studiu jejích interakcí s různými látkami, tak i při vývoji senzorů pro detekci hybridizace DNA. DNA je přirozeně elektroaktivní molekula, která poskytuje na různých typech pracovních elektrod řadu analyticky využitelných elektrochemických signálů. Pro některé typy analýz, zvláště pak při vývoji DNA hybridizačních senzorů, se osvědčilo užití redox aktivních značek. Jedním ze způsobů jak zavést do DNA elektroaktivní značku je její modifikace pomocí komplex oxidu osmičelého s dusíkatými ligandy (Os,L). Vznikající adukty poskytují na rtuťových i uhlíkových elektrodách elektrochemické signály v důsledku redukce/oxidace atomu osmia v molekule aduktu. Tato metoda značení DNA našla uplatnění ve vysoce citlivé analýze DNA a také v analýze nukleotidových sekvencí. Další z metod pro přípravu redox značené DNA je enzymatická inkorporace značených deoxyribonukleotid trifosfátů (dNTP) pomocí DNA polymeráz. Značené dNTP lze připravit jednoduchou cross-coupling reakcí ve vodném prostředí. V tomto příspěvku bude demonstrována aplikace různých redox aktivních značek v elektrochemické analýze DNA.
|
|
|
Magnetic Beads-Based Electrochemical Techniques for DNA-Protein Interaction Monitoring
Fojta, Miroslav ; Pivoňková, Hana ; Němcová, Kateřina ; Horáková Brázdilová, Petra ; Havran, Luděk ; Orság, Petr ; Vidláková, Pavlína ; Macíčková-Cahová, Hana ; Balintová, Jana ; Hocek, Michal
Electrochemical techniques, in connection with separation of nucleoprotein complexes at magnetic beads, are suitable for the monitoring of DNA-protein interactions. For the detection of complexes captured at the beads it is possible to utilize intrinsic electrochemical activity of the protein, intrinsic structure-selective signals of the DNA, or indicator DNA substrates tail-labeled with electroactive moieties.
|
|
| |
|
|
Electrochemical analysis of DNA using switchable redox moieties
Fojta, Miroslav ; Daňhel, Aleš ; Horáková Brázdilová, Petra ; Plucnara, Medard ; Pivoňková, Hana ; Havran, Luděk ; Vidláková, Pavlína ; Raindlová, Veronika ; Balintová, Jana ; Macíčková-Cahová, Hana ; Hocek, Michal
Labelling of DNA with electrochemically active moieties proved to be a convenient way to the development of electrochemical techniques for the sequence-specific DNA sensing. Through combinations of various labels differing in redox potentials, independent redox coding of different DNA sequences or individual nucleobases can be attained. Applications possibilities of electrochemistry in analysis of modified DNAs are further extended by facile monitoring of chemical conversion of reactive groups on DNA during post-labelling with ultimate redox labels. In addition, controlled in situ electrochemical conversions of specific intrinsic and extrinsic DNA components can be utilized to switch their electrochemical signals and improve signal resolution.
|
|
| |
|
|
Polymerase synthesis of base-modified DNA: New methods and new applications
Balintová, Jana ; Daďová, Jitka ; Kielkowski, Pavel ; Ménová, Petra ; Vaníková, Zuzana ; Riedl, Jan ; Raindlová, Veronika ; Fojta, Miroslav ; Hocek, Michal
Diverse base-modified oligonucleotides and double-stranded DNA molecules were prepared by polymerase incorporation of modified nucleoside triphosphates. The methods include primer extension, PCR, nicking enzyme amplification reaction and mixed incorporations. The modified nucleic acids were used in redox and fluorescence labelling and coding, as well as regulation of binding and cross-linking with proteins.
|
|
| |
host ::
RSS.