Syntéza fluorescenčně značených nukleotidů pro vícebarevné metabolické značení DNA

Abstract

DNA labelling represents an important method for understanding physiological processes at the cellular level associated with this key molecule, such as replication and transcription. The development of new systems of fluorescently labelled deoxynucleoside triphosphates used for direct metabolic DNA labelling therefore constitutes a major challenge in modern medicinal chemistry. This bachelor's thesis focuses on the synthesis of a modified deoxynucleoside triphosphate labelled with the fluorophore Janelia Fluor 549 (JF549), its characterization (photophysical properties and ability to be incorporated into DNA using the PEX reaction), and the evaluation of its application for metabolic DNA labelling in living cells (live-cell imaging). The conjugate dCJF549 TP was successfully synthesized and exhibited excellent fluorescence properties (high intensity) and resistance to photobleaching, making it a promising system for fluorescence microscopy. Key words: modified nucleoside triphosphate, fluorescence, rhodamine derivative, confocal microscopy

Značení DNA reprezentuje důležitou metodu pro pochopení fyziologických dějů na buněčné úrovni spojených s touto stěžejní molekulou (jako replikace a transkripce). Právě vývoj nových systémů fluorescenčně značených deoxynukleosidtrifosfátů používaných pro přímé metabolické značení DNA představuje výzvu moderní medicinální chemie. Tato bakalářská práce se zabývá syntézou modifikovaného deoxynukleosidtrifosfátu značeného fluoroforem Janelia Fluor 549 (JF549), jeho charakterizací (fotofyzikální vlastnosti a schopnost inkorporace do DNA pomocí PEX reakce) a zhodnocením využití pro metabolické značení DNA v živých buňkách (live-cell imaging). Úspěšnou syntézou byl obdržen konjugát dCJF549 TP, který vykazoval vynikající fluorescenční vlastnosti (vysokou intenzitu) a odolnost vůči fotobělění, a jeví se tak jako vhodný systém pro fluorescenční mikroskopii. Klíčová slova: modifikovaný deoxynukleosidtrifosfát, fluorescence, rhodaminový derivát, konfokální mikroskopie