Vloga sekundarnih struktur DNK pri zdravljenju genetskega raka

Avtorica:

Živa Kocman, 4. letnik

Mentorica:

Alenka Mozer

Somentorica:

Anita Kotar, Kemijski inštitut

Ključne besede:

DNK, rak, g-kvadrupleks, geni, DNK-polimeraza

Povzetek:

G-kvadrupleksi so sekundarne strukture z gvaninom bogatih DNK oligonukleotidov. Take sekvence DNK so pogosto prisotne v promotorskih regijah genov, kar pomeni, da potencialno vplivajo na njihovo izražanje in bi lahko bile uporabljene za zdravljenje različnih bolezni, na primer raka. V tej raziskovalni nalogi smo se osredotočili na vpliv različnih G-kvadrupleksnih struktur na izražanje gena EGFR. Mutacije tega gena so neposredno povezane z nastankom nekaterih vrst raka. Promotorska regija EGFR vključuje osem sekvenc DNK, ki so bogate z gvaninom in zaradi tega lahko tvorijo G-kvadruplekse. Dovolj stabilni G-kvadrupleksi bi lahko vplivali na izražanje gena EGFR. Želeli smo ugotoviti, če bi bila ta G-bogata območja zmožna predstavljati tarčo za znižanje izražanja gena EGFR, kar bi bilo koristno pri zdravljenju raka, ki ga povzročajo mutacije na tem genu. To bi bilo še posebej pomembno pri rakavih celicah, ki so že razvile odpornost na trenutno dostopna zdravljenja. Sintetizirali smo oligonukleotide teh osmih sekvenc, jih testirali z in vitro testom ustavitve DNK polimeraze ter opazovali sestavljanje G-kvadrupleksov z NMR in CD spektroskopijo. Eksperimente smo izvedli pri 25°C in 37°C z različnimi časovnimi intervali. Opazili smo, da so nekateri oligonukleotidi tvorili G-kvadruplekse, ki so bili dovolj stabilni, da so ustavili proces podvajanja DNK vijačnice. Te G-kvadruplekse lahko destabilizira višja temperatura, kar omogoči DNK polimerazi sintetiziranje daljših produktov. Raziskava nam je omogočila globje razumevanje konformacijske ureditve promotorjske regije gena EGFR in bo primerno izhodišče za zasnovo personaliziranih ligandov, ki bodo modulirali njegovo izražanje.