Tutkimuksessa selvisi uutta tietoa nukleiinihapporakenteiden käyttäytymisestä (Väitös: FM Lotta Granqvist, 14.6.2018, kemia)
Nukleiinihappojen rakenteellinen monimuotoisuus on avainasemassa niiden lukuisille biologisille toiminnoille. Turun yliopistossa väittelevä Lotta Granqvist tutki DNA- ja RNA-kolmoiskierteitä ja kahtaispysyviä RNA-rakenteita 19F ydinmagneettiseen resonanssispektroskopiaan (NMR) perustavan menetelmän avulla. Uutta tutkimustietoa voidaan soveltaa rakenteiden biologisen roolin ymmärtämiseen ja hyödyntää uusien terapeuttisten mahdollisuuksien kehittämiseen.
Turun yliopiston tiedote 12.6.2018
Useimmiten mielikuva nukleiinihappojen rakenteesta on maailman tunnetuin nukleiinihapporakenne eli kaksoiskierteinen DNA. Sekä DNA että RNA voivat kuitenkin laskostua hyvin monenlaisiksi rakenteiksi.
– Monimutkaiset epätavalliset rakenteet, kuten kolmois- ja neloiskierteet, ovat paitsi tärkeässä roolissa nukleiinihappojen normaaleille biologisille toiminnoille, ne liittyvät myös useiden syöpien ja neurologisten sairauksien syntyyn. Tämän vuoksi ne ovat tärkeitä tutkimuskohteita, mutta rakenteiden kompleksisuus tekee niiden tutkimisesta haastavaa, Granqvist kertoo.
Väitöstutkimuksessaan Granqvist tarkasteli epätavallisia nukleiinihapporakenteita 19F NMR-spektroskopian avulla. Menetelmällä voidaan saada yksityiskohtaista tietoa monimutkaisista nukleiinihapporakenteista.
– Nukleiinihapoissa ei kutenkaan ole luonnostaan fluoria, minkä vuoksi menetelmän käyttäminen edellyttää fluorileiman lisäämistä tutkittavaan nukleiinihapporakenteeseen. Tavallisesti fluorileima saadaan rakenteeseen käyttämällä keinotekoisia fluorileiman sisältäviä nukleiinihapporakenneyksikköjä, Granqvist sanoo.
Granqvist syntetisoi uudenlaisia fluorileiman sisältäviä rakenneyksiköitä, joiden avulla fluorileima saatiin tehokkaasti haluttuun kohtaa kohderakenteita. Näiden fluorileimattujen rakenneyksiköiden avulla tutkittiin kolmoiskierteisiä DNA- ja RNA-rakenteita sekä harvinaisia kahtaispysyviä G-kvadruplekseja (neloiskierteinen rakenne) sisältäviä RNA-rakenteita.
– Tutkimme muun muassa viruksesta löydettyä kolmoisjuosteista RNA-rakennetta ja havaitsimme, että rakenteen pysyvyys kasvoi merkittävästi pienmolekyyli neomysiinin läsnäollessa. Lisäksi pystyimme suoraan havaitsemaan, kuinka olosuhdemuutokset vaikuttavat kahtaispysyviin RNA-rakenteisiin, esimerkiksi kuinka prionisairauksiin liittyvän kahtaispysyvän RNA-rakenteen hiusneula- ja G-kvadrupleksirakenteiden välinen tasapainotila muuttui lämpötilan tai ionien vaikutuksesta, Granqvist kertoo.
Kahtaispysyvät G-kvadrupleksirakenteet ja biologisesti merkittävät RNA-kolmoisjuosteet ovat uusi tutkimusalue ja niistä tiedetään vielä varsin vähän.
– Paitsi että saimme uutta tietoa näiden rakenteiden käyttäytymisestä, osoitimme, että 19F NMR-spektroskopia soveltuu hyvin näiden rakenteiden tutkimiseen ja syntetisoidut uudet rakenneyksiköt soveltuvat yleisesti nukleiinihappojen tutkimiseen.
***
FM Lotta Granqvist esittää väitöskirjansa Novel 19F NMR Sensors for the Characterization of Higher-Order Secondary Structures of DNA and RNA julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa torstaina 14.6.2018 klo 12.00 (Turun yliopisto, Arcanum, Arc 1, Arcanuminkuja 4, Turku)
Vastaväittäjänä toimii professori Jacek Jemielity (Varsovan yliopisto, Puola) ja kustoksena professori Pasi Virta (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen.
FM Lotta Granqvist on syntynyt vuonna 1983 ja kirjoitti ylioppilaaksi Linnakosken lukiossa Porvoossa vuonna 2002. Granqvist suoritti korkeakoulututkintonsa (FM) Turun yliopistossa vuonna 2011. Väitöksen alana on kemia.
Väittelijän yhteystiedot: p 050 490 0627 ltgran@utu.fi
Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/granqvist_lotta.jpg
Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7253-1