Zpráva týdne
Chemické chránění DNA před enzymatickým štěpením Po 5.9.2011
Biologie | Inovace | Hlavní město Praha | Ústavy Akademie vědVědci z Ústavu organické chemie a biochemie AVČR (tým doc. Michala Hocka) vyvinuli novou metodiku, jak lze chemickou cestou regulovat stříhání řetězců DNA selektivními enzymovými nůžkami. Štěpení DNA tzv. restrikčními endonukleázami je základním postupem při klonování DNA, bez kterého si nelze představit moderní molekulární biologii a genomiku.Tato metodika by mohla usnadnit řadu aplikací v molekulární biologii vyžadující štěpení velkých úseků DNA. Vědci z týmu doc. Michala Hocka vyvinuli postup přípravy „obalené" DNA, která sice obsahuje genetickou informaci, ale zvenku je pokrytá objemnými chránícími skupinami, a není tedy rozpoznatelná pro štěpící enzymy (restrikční endonukleázy). Po jednoduché chemické reakci takto ochráněné DNA s amoniakem se objemné chránící skupiny odštěpí a nově vzniklou „obnaženou" DNA je opět možné štěpit endonukleázami.
DNA je biologická makromolekula, která je nositelkou genetické informace. Tvoří ji dvoušroubovice dvou vláken. Klonování úseků DNA pro velkou část molekulárně-biologických aplikací vyžaduje sekvenčně specifické stříhání a poté zase slepování částí DNA (genů). Pro štěpení se využívají tzv. restrikční endonukleázy, což jsou bakteriální enzymy, kterými se bakterie brání proti virům. Tyto enzymy specificky rozpoznávají a štěpí krátké (4-8 nukleotidové) sekvence, zatímco všechny ostatní sekvence DNA zůstávají netknuté.
Nová metodika vědců z ÚOCHB AVČR umožňuje, aby určité části DNA byly dočasně před štěpením ochráněny, ale kdykoli je třeba, lze ochráněnou DNA opět obnažit a poté štěpit na požadovaném místě. Metoda přípravy chráněné DNA je velmi rychlá a skládá se z pouhých dvou stupňů. Prvním krokem je příprava chráněného stavebního kamene DNA (nukleosid trifosfátu) a druhým enzymatická výstavba DNA z těchto stavebních bloků katalyzovaná enzymem zvaným DNA polymeráza. Pomocí polymerázové řetězové reakce (tzv. PCR) lze připravit jakoukoli sekvenci DNA, která bude obalená objemnými chránícími skupinami. Takto ochráněná DNA je odolná vůči štěpení restrikčními endonukleázami, přestože obsahuje rozpoznávací sekvence pro daný enzym. Pokud ovšem podrobíme tuto DNA reakci s amoniakem, odštěpí se všech objemné silylové chránící skupiny a vzniklá DNA modifikovaná pouze malými molekulami acetylenu je už dále rozpoznatelná pro restrikční enzymy a štěpí se v příslušných rozpoznávacích sekvencích. Jedná se o první případ přepínatelného chránění DNA před štěpením a v širším smyslu i před specifickou interakcí s proteinem. Vypínání a zapínání štěpení endonukleázami lze využít při molekulárně-biologických manipulacích velkých úseků DNA, kde se rozpoznávací sekvence mohou vyskytovat ve více kopiích. Tým doc. Hocka nyní bude studovat možnost přepínání interakce i dalších enzymů a proteinů vážících se na specifické sekvence DNA a případné využití tohoto jevu v regulaci biologických procesů.
Další informace:
Doc. Ing. Michal Hocek, DSc., Ústav organické chemie a biochemie AVČR, v. v. i., Flemingovo nám. 2, 16610 Praha 6, tel. +420 220 183 324, e-mail: 
Publikace: Kielkowski, P.; Macíčková-Cahová, H.; Pohl, R.; Hocek, M. "Transient and switchable (triethylsilyl)ethynyl protection of DNA against cleavage by restriction endonucleases"
Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 8727-8730. doi: 10.1002/anie.201102898.
přilohy
Související články:
OPT skener odhalí i skryté nemoci Pá 18.5.2012
Unikátní optický projekční tomograf Bioptonics OPT Scanner 3001 uvedla slavnostně do provozu ve čtvrtek 17. května 2012 v budově oddělení biomatematiky Fyziologického ústavu (FGÚ) Akademie věd ČR v Praze jeho ředitelka Dr. Lucie Kubínová. Hlavním úkolem tohoto přístroje je vytvářet trojrozměrné obrázky a videa především živočišných a rostlinných tkání, orgánů a menších organismů. Jde například o embrya, drobné vyvíjející se orgány, celé drobné živočichy nebo části lidských těl, listy, plody a rostlinná pletiva.
Fyzika | Inovace | Hlavní město Praha | Ústavy Akademie věd
GIS v Botanické zahradě Út 15.5.2012
Prezentace botanického geoinformačního systému BOTANGIS, umožňujícího lokalizaci rostlin v terénu Botanické zahrady UP a rostlin Sbírkových skleníků Výstaviště Flóra. Součástí akce je komentovaná prohlídka Botanické zahrady. Akce se koná 23. květen 2012 ve Smetanových sadech.
Biologie | Avízo | Olomoucký kraj | Univerzita Palackého v Olomouci
Den fascinace rostlinami So 12.5.2012
Přiblížit veřejnosti svět rostlin a práci odborníků, kteří ho zkoumají – to je cílem mezinárodního Dne fascinace rostlinami, který proběhne 18. května 2012. K této iniciativě se přihlásily také české univerzity, výzkumné ústavy, botanické zahrady, neziskové organizace a firmy. Uspořádají proto od 14. do 27. května řadu populárně-vědeckých akcí.
Biologie | Avízo | Olomoucký kraj |Partneři
