Termodynamika tvorby komplexů miRNA

Abstract

Práce se týká mikroRNA (miRNA), což jsou krátké řetězce RNA, které svou vazbou na cílovou mRNA molekulu regulují expresi genetické informace. Vzniklé komplexy miRNA a mRNA mají zpravidla podobu neúplného duplexu, kde jsou krátké úseky Watson-Crickových bázových párů přerušovány vnitřními smyčkami, nekomplementárními páry nebo výdutěmi. Obsahem práce je studium vlivu anomálních strukturních útvarů, vnitřní smyčky a výdutě, na strukturní stabilitu komplexu tvořeného miRNA označované Let7 s jejím cílovým úsekem LCS1 na mRNA lin-41 z Caenorhabditis elegans. Řešení práce spočívalo ve změření teplotních závislostí UV absorpčních spekter směsných roztoků výše uvedených RNA sekvencí a jejich mutovaných analog a v analýze spektrálních změn pomocí metody singulárního rozkladu a následným fitováním s použitím termodynamického modelu. Výsledkem jsou určené termodynamické charakteristiky komplexů a spektrální změny spojené se zvýšením teploty komplexu a s jeho rozpadem.

The bachelor thesis concerns microRNA (miRNA), short RNA molecules that mediate post-transcriptional regulation of gene expression by binding to a target mRNA. They usually form extended duplexes consisted of short tracks of Watson-Crick basepairs separated by internal loops, mismatched pairs, or bulges. The thesis represents a study of the effect of structural anomalies, the internal loop and the bulge, on the structural stability miRNA Let7 complex with its target LCS1 sequence at mRNA lin-41 from Caenorhabditis Elegans. The task was solved by recording temperature dependent UV absorption spectra of solutions containing mixtures of the mentioned above RNA sequences and their mutated analogs, analysis of the spectral changes by using a singular decomposition method followed by fitting to a thermodynamic model. The determined thermodynamic characteristics of the complexes and spectral changes caused by a temperature increase or the complex dissociation are the outcome of the work.