Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

HOECHST 33258-ի և դրա նոր ածանցյալների հետ ԴՆԹ-ի փոխազդեցության ֆիզիկաքիմիական ուսումնասիրությունը

Ամիրբեկյան, Կարեն Յուրիկի (2016) HOECHST 33258-ի և դրա նոր ածանցյալների հետ ԴՆԹ-ի փոխազդեցության ֆիզիկաքիմիական ուսումնասիրությունը. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Ա. Բ. Նալբանդյանի անվան քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (419Kb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Thesis)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (3732Kb) | Preview

      Abstract

      Ժամանակակից ֆիզիկական քիմիայի առաջընթաց հնարավորություն է տալիս բազմակողմանիորեն նկարագրել ոչ միայն պարզ քիմիական համակարգերը, այլև կենսաբանական համակարգերը, հանձինս ԴՆԹ-ն և սպիտակուցները: Սպեկտրոսկոպիական մեթոդները հնարավորություն են տալիս նկարագրել կենսամոլեկուլների հետ տեղի ունեցող կառուցվածքային փոփոխությունները տարբեր գործոնների ազդեցության հետևանքով: Մասնավորապես մեծ կարևորություն է ներկայացնում լիգանդների և ԴՆԹ-ի փոխազդեցության ուսումնասիրությունը: Այսպիսի հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ որոշ միացություններ կարող են ազդել գենային արտահայտման վրա` ինհիբիցելով կարգավորող սպիտակուցների կապումը ԴՆԹ-ին: Գեների արտահայտման ղեկավարումը խթանեց մի շարք նոր հետերոցիկլիկ միացությունների սինթեզը և ԴՆԹ-ի հետ դրանց կապման հետազոտությունները: ԴՆԹ-ի փոքր ակոսներին կապվող լիգանդները, ինչպիսին են Hoechst 33228-ը, դիստիմիդինը, տրիպիրոլ պեպտիդը և այլն, կապվում են ԴՆԹ-ի փոքր ակոսների հետ առնվազն չորս ադենին-թիմին հիմնային զույգեր պարունակող հատվածներում: ԴՆԹ-ի այն հատվածները, որոնք հարուստ են ադենին-թիմին հիմնային զույգերով, կարևոր դեր են կատարում էուկարիոտ օրգանիզմների (բույսերի և կենդանիների) գենոմի կառուցվածքի գոյացման տարբեր փուլերում: Դրանք կարգավորում են նաև այդ գենոմի տարբեր ֆունկցիաները: Նշված պրոցեսներին հնարավոր է հետևել սպեկտրոսկոպիական տարբեր մեթոդներով, որոնցից կարելի է նշել ֆլուորեսցենց սպեկտրոսկոպիան: Քանի որ նշված լիգանդները օժտված են ֆլուորեսցենցելու հատկությամբ և մեծ զգայունությամբ շրջապատի փոփոխությունների նկատմամբ, ապա հետևելով նրանց ֆլուորեսցենց հատկությունների փոփոխությանը, կարելի է պատկերացում կազմել ԴՆԹ-ի, ՌՆԹ-ի, ռեպլիկացիային մասնակցող տարբեր սպիտակուցների հետ կատարվող փոփոխությունների մասին: Վերջին տարիներին մեծ ուշադրություն է դարձվում ԴՆԹ-ի կապման ուսումնասիրությանը տարբեր կառուցվածք ունեցող ֆլուորեսցենտային միացությունների հետ: Այս հետազոտությունները թույլ են տալիս տեղեկություն ստանալ ԴՆԹ-ում ազոտային հիմքերի հաջորդական դասավորության մասին, ԴՆԹ-ում վնասվածքների առկայության մասին և կատարել քանակական հետազոտություններ ԴՆԹ-ում ադենին-թիմին և գուանին ցիտոզին հիմքերի հարաբերական պարունակության որոշման համար: Նշված լիգանդերից լայնորեն ուսումնասիրված է Hoechst 33258-ը, որը հանդիսանում է ֆլուորեսցենտային նշանակիր և պոտենցյալ հակաքաղցկեղային դեղամիջոց: Исследование взаимодействия разных лигандов с ДНК продолжает оставаться в центре внимания многих научных лабораторий. Эти исследования важны и актуальны в современной биохимии и генетике, так как они помогают детально характеризовать и контролировать многие биохимические и биологические процесы. В диссертационной работе исследовано взаимодействие ДНК и известного интеркалятора бромистого этидия, а также лиганда Hoechst 33258, связывающихся в малой бороздке ДНК. Также было изучено взаимодействие разных производных Hoechst 33258 с ДНК с целю выявления влияния этих лигандов на структурные и функциональные свойства ДНК. Для решения этих задач были использованы следующие методы: электронная абсорбционная спектроскопия, метод термической денатурации, флуоресцентная спектроскопия, спектроскопия циркулярного дихроизма и молекулярного докинга. Научная новизна диссертации состоит в комплексном исследовании взаимодейстия бромистого этидия, Hoechst 33258-а и его новых производных с ДНК. Впервые были представлены разные производные Hoechst 33258-а и изучены их взаимодействия с ДНК. Основные результаты и научная новизна заключаются в следующем. Приведены результаты исследования взаимодействия Hoechst 33258 с ДНК тимуса телёнка без и в присутствии диметилсульфоксида. Выявленно, что диметилсульфоксид снижает тепловую устойчивость комплекса Hoechst 33258-ДНК. Были изучены характеристики флуоресцентной поляризации (анизотропии) бромистого этидия в присутствии ДНК. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований взаимодействия лиганд-ДНК методом флуоресцентной поляризации (анизотропии). The study of the interaction between ligands and DNA remains the focus of many research groups. These studies are of crucial importance nowadays in biochemistry and genetics as they allow describing and controlling many biological and biochemical processes. The main goal of the doctoral thesis is the study of the interactions of intercalator ethidium bromide, minor groove binder Hoechst 33258 with DNA. Also it was investigated the binding of new Hoechst 33258 derivatives with different DNAs for the pupose to reveal the effect of these ligands on structural and functional properties of DNA. To achieve above mentioned goals different spectroscopic and theoretic techniques were employed. These include UV-vis absorption spectroscopy, thermal melting studies, fluorescence spectroscopy conjugated with fluorescence polarization (anisotropy), circular dichroism spectroscopy and molecular docking studies, Studies of the interaction of Hoechst 33258 with calf thymus DNA in the presence of dimethylsufoxide show that DMSO reduced the melting temperature of the Hoechst 33258-DNA complex. Studies with ethidium bromide allow to determine the anisotropy of ethidium bromide bound to DNA and to describe the orientation of the ligand upon binding with DNA. The scientific novelty of the doctoral thesis is the study of the interaction of ethidium bromide and DNA by fluorescence polarization (anisotropy) and the study of Hoechst 33258 with DNA in the presence of dimethylsulfoxide. First time was studied the interaction of new derivatives of Hoechst 33258 with different DNAs. The results show that “amine” type of derivatives possess higher affinity toward DNA that their alkyne analogues. Based on these studies the strong binders were determined. It was shown that amine type of Hoechst 33258 derivatives possess expressed high affinity toward calf thymus DNA and poly[d(A-T)2] than their alkyne derivatives.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Физикохимическое исследование взаимодействия HOECHST 33258 и его новых производных с ДНК. Physicochemical study of the interaction of HOECHST 33258 and its new derivatives with DNA.
      Uncontrolled Keywords: Амирбекян Карен Юрикович, Amirbekyan Karen Yurik
      Subjects: Chemistry
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 16 Sep 2016 14:38
      Last Modified: 20 Oct 2016 14:42
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3436

      Actions (login required)

      View Item