Mi is az a G-quadruplex?



GQuartetGQuadruplex
A DNS molekulák a széles körben ismert kettős szálú szerkezet mellett kevésbé ismert ún. nem-kanonikus struktúrákat is felvehetnek, mint például a G-quadruplex, (GQ) ahol négy bázis található egy síkban. Ez a G-quartet. két vagy három egymás fölötti G-quartet alkot egy G-quadruplexet. A G quadruplexek a DNS (vagy RNS) guaninban gazdag szakaszaiban tudnak kialakulni. Ezek a guaninban gazdag szekvenciák a genom kritikus helyein találhatók, ahol az onkogének kifejeződését, és így a sejtburjánzást szabályozni tudják. A telomér régiókban (a gén szekvencia végén) megjelenő G-quadruplexek gátolják a rákos sejteket halhatatlanná tevő telomeráz enzim működését. A GQ szekvencia komplementere az ún. i-motívumot (iM) alkotja, melynek in vivo megjelenését csak az utóbbi időben bizonyították.
A laborunkban folyó munka különböző GQ-ek és i-motívumok stabilitásának, ill. a stabilitást befolyásoló tényezők feltérképezésére irányul. A GQ ill iM konformáció-változásait elsősorban fluoreszcencia spektroszkópiával mérjük. A DNS szekvenciát a FRET (Förster Resonance Energy Transfer) módszerrel mérjük, ahol az energiatranszfer két olyan kromofor között történik, melyek az oligó két végéhez vannak kovalensen kötve. Az energia transzfer követésével detektálható a GQ ill. iM szerkezetek fel- ill. letekeredése. A stabilitás-vizsgálatok kiterjednek egyrészt a hőmérsékletstabilitás merésére, de a laboratórium speciális felszereltségét felhasználva a nyomás, mint fizikai paraméter is használható. A nyomásstabilitás a feltekeredett és egyszálúvá denaturálódott szerkezetek közti térfogati viszonyok kiderítésében lehet hasznos. Számos, a GQ-hoz kötődő ligandum ismert, melyek stabilitást befolyásoló hatását is mérjük. A GQ-k stabilitásának befolyásolásával konkrét biológiai hatást lehet kiváltani, ami jelenleg intenzív kutatási terület.

Ha érdekel a téma, jelentkezz TDK-zni! Kisérletezõ hajlamú érdeklõdõ 2-3-4. éves hallgatókat várunk.

Témavezetõ: Smeller László (fizikus) Semmelweis Egyetem Biofizikai Intézet 1094 Budapest Tűzoltó u. 37-47. (Klinikák metrómegállónál) +36-1-4591500/60225 smeller.laszlo@med.semmelweis-univ.hu