Введение к работе
Диссертация посвящена конформационному исследованию нового типа укладки полинуклеотидной цепи - структуре со сдвинутыми петлями (SLS - Slipped Loop Structure).
/ \
Такая структура может возникать на участке двуспиральной
ДНК, содержащем прямой повтор, в условиях отрицательной
сверхспирализации. Тогда при локальном расплетании ДНК, будут
возникать сдвинутые одноннтевые участки с
взаимнокомплементарными последовательностями. Образование дополнительного минидуплекса между этими петлями означало бы возникновение интересующей нас структуры (рис.1).
Такая же структура может быть образована и однонитегим РНК-транскриптом соответствующей последовательности в ДНК.
Актуальность проблемы.
Как продемонстрировано в литературном обзоре диссертационной работы, в настоящее время исследование различных типов укладок нуклеиновых кислот является одним из важных направлений структурной биологии. Такое исследование состоит из двух основных этапов: доказательство существования нового типа структуры и выяснение его функциональной роли в клетке. В данной работе возможность образования SLS исследуется методом теоретического конформационного анализа.
Цель и задачи исследования.
Нашей задачей было установить стереохимнческую возможность образования нового типа укладки полинуклео і идной цепи и исследовать конформанионную жесткость полученной структуры. Также представлялось интересным проверить, насколько широко распространены последовательности, способные образовывать такую структуру.
Научная новизна и практическая ценность работы.
Предметом исследования настоящей диссертационной работы стал новый тип укладки полинуклеотидной цепи. Впервые былн получены координаты атомов стереохимичсски приемлемой структуры, и, тем самым, продемонстрирована принципиальная возможность его образования. Дальнейшие исследования показали «информационную жесткость этой структуры и определили набор минимальных геометрических параметров, допускающих ее образование. Кроме того, аналогичные структуры были рассчитаны для нескольких наборов геометрических параметров. Данные расчетов были использованы при планировании экспериментальных исследований по SLS для определения оптимальных последовательностей модельных олигонуклеотидов.
Также было продемонстрировано существование в геномной ДНК большого количества последовательностей, способных принимать эту конформацию.
Новизна диссертационной темы обусловлена и тем, что доселе этот тип укладки полинуклеотидной цепи не исследовался.
Практическая ценность исследования определяется важностью роли необычных структур нуклеиновых кислот в биологических процессах. Продемонстрированная нашими расчетами и экспериментальными свидетельствами возможность образования структуры со сдвинутыми петлями позволяет предположить ее формирование in vivo не только в ДНК, но и в матричных и рибосомальных РНК.
Апробация,,
Материалы диссертации были представлены на двух международных конференциях: "Молекулярная биология на рубеже XXI века", 1994 .год и 9-й конференции по биомолекулярной стереодинамнке, 1995 год.
Публикации
Результаты данной работы были опубликованы в журнале
"Молекулярная Биология" (I) и в сборнике тезисов 9-й конференции
но биомолекулярной структурел динамикеХ2).
Структура и объем работы.
Диссертация изложена на 60 страницах и включает 22 рисунка и 18 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 122 наименования. Диссертация состоит из введения, литературного
*
обзора, изложения методики расчетов, результатов с обсуждением, выводов и списка литературы.