Předmět Struktura a dynamika nukleových kyselin (KFC / PGSNK)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFC / PGSNK - Struktura a dynamika nukleových kyselin, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Klíčové biomolekuly jako DNA, RNA a bílkoviny uskutečňují i ty nejjemnější biologické funkce především na základě svých unikátních trojrozměrných (3D) struktur. Příroda dokázala v průběhu evoluce vyvinout neuvěřítelné bohatství trojrozměrných architektur biomolekul. Nalezení vztahu mezi primární genetickou informací a 3D strukturou kódovaných biomolekul je zásadním krokem k pochopení všech biochemických procesů. Budou probrány základní typy molekulových interakcí a sil, které formují 3D strukturu nukleových kyselin. Bude analyzována vzájemná souhra těchto příspěvků a identifikována jejich role v jednotlivých třídách nukleových kyselin. V přímé návaznosti na další přednášky budou okomentovány i základní úrovně popisu těchto interakcí od kvantové chemie až po empirické potenciály, s důrazem na specifické problémy studia fundamentálních aspektů nukleových kyselin. Budou probrány hlavní třídy molekul RNA a DNA, s důrazem na základní principy jejich formování, vztah mezi primární sekvencí, 3D strukturou a funkcí, a lokální i globální konfirmační variabilitou. Probraná tématika bude nakonec detailně demonstrována na analýze struktury a funkce ribosomů, jakož i dalších katalytických RNA molekul, a neobvyklých struktur DNA jako jsou guaninové kvadruplexy.1. Úloha nukleových kyselin v biologii.2. Vodíkově vázané páry bází.3. Nekanonické páry bází v RNA a DNA.4. Vertikální interakce a jejich vliv na stabilitu a lokální variace nukleových kyselin.5. Cukrfosfátová páteř.6. Interakce s okolím, ionty a voda.7. "Promiskuita" molekulárních interakcí v DNA a RNA, aneb, proč nemůžeme přenést mechanicky naše zkušenosti z jedné třídy molekul na jinou.8. Strukturní vlastnosti dvojšroubovice DNA ? o něco víc než pravidelná dvoujšroubovice, a jak ji ostatní molekuly čtou.9. Biologicky a farmakologicky významné nekanonické formy DNA.10. Struktura, organizace a funkce malých katalytických molekul RNA.11. Transferové RNA.12. Struktura, organizace a funkce velké ribosomální podjednotky: peptidyl transferase.13. Struktura, organizace a funkce malé ribosomální podjednotky: dekodování.14. Základní stavební jednotky a principy terciárních interakcí ve funkčních molekulách RNA - RNA jako jedno velké LEGO.15. Interakce ribosomu s antibiotiky a jejich interference s funkcí ribosomu.

Získané způsobilosti

Sdružovat informace, rozpoznat strukturní souvislosti u nukleových kyselin

Literatura

Voet D. a kol. Fundamentals of Biochemistry. New York, 2006. ISBN 0471214957.Bevilacqua P.C., Brown T.S., Nakano S., Yajima R. Catalytic roles for proton transfer and protonation in ribozymes. Biopolymers 73, 90-109, 2004. Ogle J.M., Carter A.P., Ramakrishnan V. Insights into the decoding mechanism from recent ribosome structures. Trends Biochem. Sci. 28, 259-266, 2003. Réblová K., Špačková N., Šponer J.E., Koča J., Šponer J. Molecular dynamics simulations of RNA kissing-loop motifs reveal structural dynamics and formation of cation-binding pockets. Nucl. Acids. Res. 31, 6942-6952, 1, 2003. Moore P.B., Steitz T.A. The structural basis of large ribosomal subunit function. Rev. Biochem., 72, 813-850, 2003.

Garant

prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.

Vyučující

prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.