Štúdium sekundárnej štruktúry DNA aptaméra špecifického pre penicilín a jeho termodynamických vlastností pred a po interakcii s penicilínom

DNA aptaméry sú vysoko špecifické oligonukleotidy, a to predovšetkým kvôli ich schopnosti vytvárať rôzne sekundárne a terciárne štruktúry. Tie vznikajú v dôsledku prítomnosti vodíkových väzieb medzi komplementárnymi bázami avšak tieto väzby sú vysoko závislé od vonkajších podmienok ako je pH, teplota a iónová sila [1]. V tejto práci sme sa zamerali na štúdium termodynamických vlastností DNA aptaméra špecifického pre penicilín so sekvenciou 5'-CTG AAT TGG ATC TCT CTT CTT GAG CGA TCT CCA CA-3’ [2]. Pozorovali sme vplyv rôznych koncentrácii NaCl na teplotu fázového prechodu T_m tohto DNA aptaméra pomocou UV-VIS spektroskopie. Určili sme absorpčné maximum pre DNA aptamér  pri vlnovej dĺžke 261 nm. Pri študovaných koncentráciách NaCl (5, 10, 30 a  50 mM) v 10 mM fosfátovom tlmivom roztoku (PB, pH 7,4) bol pozorovaný hyperchrómny posun absorbancie so zvyšujúcou sa teplotou, čo zodpovedá narušeniu vodíkových väzieb a rozpletaniu štruktúr. Taktiež sme experimentálne určené teploty topenia porovnali s teoretickými hodnotami vypočítanými programom OligoAnalyzer™ Tool. Zistili sme, že v oboch prípadoch dochádza k vzrastu hodnoty T_m. Daný program určil aj predpokladanú sekundárnu štruktúru tohto aptaméra. Na základe výstupov z uvedeného programu sme zistili, že sekundárna štruktúra DNA aptaméra špecifického pre penicilín má tvar slučiek stabilizovaných vodíkovými väzbami medzi komplementárnymi bázami. S rastúcou koncentráciou solí je Gibsova voľná energia tohto DNA aptaméra zápornejšia, čo svedčí o raste stability jeho sekundárnej štruktúry. Študovali sme taktiež termodynamické vlastnosti DNA aptaméra v 10 mM PBS s pH 7,4 v prítomnosti rôznych koncentráciách penicilínu (0; 0,1; 0,5 a 2 µM). Nepozorovali sme výrazný posun veličín T_m. Získané výsledky pomôžu pri optimalizácii využitia daného DNA aptaméra v biosenzoroch na detekciu penicilínu.