Nukleinske kisline lahko tvorijo raznolike prostorske strukture, kar jim omogoča, da v celicah opravljajo mnoge funkcije. V okviru doktorske naloge smo določili prostorsko strukturo popolnoma modificiranega 2'-F/2'-OMe 42-nt dimernega siRNA konstrukta. siRNA konstrukt je zavzel strukturo antiparalelne dvojne vijačnice z 19 baznimi pari. 2'-F/2'-OMe modifikacije ne vplivajo bistveno na strukturo konstrukta glede na nemodificirano siRNA. Glavna posledica modifikacij je predorganizacija sladkornih obročev, ki se kaže v visoki stabilnosti in afiniteti konstrukta do tarčne mRNA. NMR podatki kažejo na razliko v stabilnosti obeh koncev dvojne vijačnice, kar določa pravilno vključitev protismiselne verige v kompleks RISC. Lastnosti struktur nukleinskih kislin, imenovanih G-kvadrupleksi, so še posebej občutljive na vrsto in koncentracijo prisotnih kationov. Z jedrsko magnetno resonanco smo pokazali, da se afiniteta 15NH4+ ionov do vezavnih mest znotraj različnih G-kvadrupleksnih struktur lahko razlikuje tudi za dva reda velikosti. Razlike v afinitetah 15NH4+ ionov do vezavnih mest znotraj posamezne G-kvadrupleksne strukture kažejo na delno zasedenost le teh in so verjetno posledica vpliva zank na elektrostatske lastnosti posameznih vezavnih mest in relativnega položaja bližnjih sin in anti gvaninskih preostankov. S heteronuklearnimi NMR poskusi smo natančno ovrednotili gibanje 15NH4+ ionov znotraj uni- in bimolekularnih G-kvadrupleksov. Pokazali smo, da si gibanje 15NH4+ ionov skozi G-kvadrupleks ne sledi v gosjemu redu, ampak se kationi naključno izmenjujejo med posameznimi vezavnimi mesti ter z ioni v okoliški raztopini. Zbrani podatki kažejo na to, da je hitrost izmenjave kationov med vezavnimi mesti znotraj G-kvadrupleksov omejena s hitrostjo izmenjave kationov z okoliško raztopino, ki pa je v končni fazi odvisna od prostorske strukture zank.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 4724762V predavanju na najpomembnejši konferenci s področja G-kvadrupleksov na svetu z izjemno mednarodno zasedbo smo predstavili naša najnovejša dognanja in rezultate o interakcijah in vplivu anorganskih soli na strukturo in dinamične lastnosti G-kvadrupleksov.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 4882714V okviru predavanja smo predstavili naše rezultate o študijah oligonukleotidov, ki vsebujejo samo eno zaporedje gvaninov in lahko tvorijo G-kvadrupleksne strukture sestavljene iz štirih verig. Z uporabo NMR spektroskopije smo poglobili razumevanje strukturnih raznolikosti oligonukleotida d(TG4T), kot tudi njegovih uridinskih analogov. Do sedaj je bila poznana samo ena struktura d(TG4T)4 kvadrupleksa v raztopini. Naše NMR študije pa so pokazale na soobstoj dveh struktur, ki so v počasni izmenjavi na NMR časovni skali. Zamenjava U s T v matičnem zaporedju je omogočila nadaljnji vpogled v dimerizacijo in makromolekularno združevanje G-kvadrupleksnih enot. Nedvoumno smo pokazali, da je gibanje 15NH4+ ionov znotraj centralne ionske votline tetramolekularnih G-kvadrupleksov ca. 10-krat hitreje kot v bimolekularnih in monomolekularnih G-kvadrupleksih.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 4846874