V svojem doktorskem delu je M. Trajkovski preučeval zvijanje, strukturne lastnosti in interakcije s kationi z gvanini bogatih oligonukleotidov DNA. Oligonukleotid DNA d[G2T2G2TGTG2T2G2], imenovan tudi "DNA aptamer trombina" oziroma ang. "thrombin binding aptamer" (TBA), se v prisotnosti K+ in Na+ ionov zvije v G-kvadrupleks. Z uporabo NMR, UV in CD spektroskopskih metod je preučeval strukturne lastnosti TBA in njegove interakcije s kationi v prisotnosti 15NH4+, K+ in Na+ ionov. Študiral je tudi soodvisnost interakcij 15NH4+ ionov in strukturnih lastnosti v d[TG8T]4, ki je doslej najdaljši štirimolekularen G-kvadrupleks, preučevan z metodami NMR v raztopini, ki omogočajo atomsko ločljivost. V študiji je uporabil d[TG8T]4 kot model za ovrednotenje vloge kationov v sistemih z večjim številom zaporedno naloženih G-kvartetov. Z uporabo heteronuklearnih NMR eksperimentov je ugotovil, da v prisotnosti 15NH4+ ionov nastaneta dve zvrsti štirimolekularnega G-kvadrupleksa, v katerih je sedem vezavnih mest za katione, ki se nahajajo med osmimi G-kvarteti, popolnoma zasedenih. Pravila, ki določajo samoorganizacijo G-kvadrupleksov so v veliki meri še neznana. Le-to omejuje razvoj sistemov, za katere je ključna kontrola topologije zvitja G-kvadrupleksov. Z namenom načrtno ustvariti enomolekularen G-kvadrupleks, s še nikoli prej opaženo topologijo zvitja, je konstruiral oligonukleotid DNA d[G3TG3T4G3T3G3]. S pomočjo NMR spektroskopije je dokazal njegovo topologijo zvitja. Z uporabo NMR spektroskopije in drugih komplementarnih biofizikalnih metod je ugotovil, da se oligonukleotid, katerega zaporedje izvira iz z gvanini bogatega predela prvega introna N-myc onkogena, v prisotnosti K+, 15NH4+ in Na+ ionov zvije v G-kvadruplekse. V primeru prisotnosti K+ ionov v raztopini se vzpostavi ravnotežje med enomolekularnim in dvomolekularnim G-kvadrupleksom.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 266538752V Ljubljani smo med 3. in 5. oktobrom 2013 organizirali simpozij z elitno mednarodno udeležbo z naslovom “Trendi določevanja struktur bioloških makromolekul: od kemije do funkcije”. V okviru mednarodnega simpozija smo predstavili in kritično ocenili nedavna odkritja na področju študij strukture in dinamike bioloških makromolekul z uporabo NMR. Udeleženci simpozija so predstavili rezultate svojih najnovejših raziskav s področij proteinov, oligonukleotidov in malih molekul ter njihove strukturne študije in uporabnost. Simpozij je na enem mestu zbral vodilne znanstvenike, ki v svoje raziskovalno delo vključujejo študije z NMR spektroskopijo. Domača stran simpozija je dosegljiva na http://www.nmr.ki.si/trends_2013/.
B.01 Organizator znanstvenega srečanja
COBISS.SI-ID: 268860160V vabljenem predavanju na pomembni konferenci nemške, italijanske in slovenske skupnosti s področja NMR spektroskopije (35th FGMR Discussion Meeting and Joint Conference of the German, Italian and Slovenian Magnetic Resonance Societies), ki je potekala med 9. in 14. septembrom 2013 na Frauenchiemsee v Nemčiji, smo izjemni mednarodni zasedbi predstavili naša najnovejša dognanja in rezultate o G-kvadrupleksnih strukturah in njihovih interakcijah s kationi. Predavanje je doživelo izreden odziv.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 36984069