Projekt 4. - Institut for Matematik og Datalogi - Syddansk Universitet
Projekt 4. - Institut for Matematik og Datalogi - Syddansk Universitet
Projekt 4. - Institut for Matematik og Datalogi - Syddansk Universitet
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
N a t u r v i d e n s k a b e l i g t P r o j e k t / F a r m a c e u t : V a l g f r i t P r o j e k t<br />
<strong>Projekt</strong> 62. Struktur af G-quadrupleksen i de humane<br />
telomerer<br />
Vejleder: Michael Petersen, mip@ifk.sdu.dk<br />
<strong>Institut</strong>: <strong>Institut</strong> <strong>for</strong> Fysik <strong>og</strong> Kemi<br />
Praktisk del: Udføres på <strong>Institut</strong> <strong>for</strong> Fysik <strong>og</strong> Kemi<br />
Gruppeplacering: <strong>Institut</strong> <strong>for</strong> Fysik <strong>og</strong> Kemi<br />
Gruppestørrelse: Mindst 3 <strong>og</strong> max 5 deltagere. Én gruppe kan arbejde med projektet.<br />
Kommentarer: <strong>Projekt</strong>et er et teoretisk projekt<br />
Keywords:<br />
telomer, G-quadrupleks, beregningskemi, molekyldynamik, struktur<br />
Abstract<br />
Den genetiske kode findes som en DNA dobbelthelix i chromosomerne. I enderne af chromosomerne<br />
sidder der n<strong>og</strong>le DNA sekvenser, der ikke koder <strong>for</strong> proteiner. Disse DNA sekvenser<br />
kaldes <strong>for</strong> telomerer. Hver gang en celle deles, <strong>og</strong> chromosomerne kopieres, bliver telomererne<br />
afkortet en lille smule. Dette skyldes, at chromosomerne ikke kan kopieres fuldstændigt af DNA<br />
polymerasen. Udover at beskytte kopieringen af genomet spiller telomererne <strong>og</strong>så en vigtig rolle<br />
i at kontrollere cellernes levetid: For hver celledeling <strong>for</strong>kortes telomererne en smule, <strong>og</strong> når telomerene<br />
bliver <strong>for</strong> korte, vil cellen dø. Telomererne består dels af et stykke dobbeltstrenget<br />
DNA <strong>og</strong> et enkeltstrenget stykke. Det er det enkeltstrengede stykke, der er basis <strong>for</strong> dette projekt.<br />
DNA sekvensen af denne er bygget op af hundredevis af gentagelser af sekvensen TTAGGG.<br />
Sådan en DNA sekvens, der indeholder mange guaniner, G-baser, kan danne en struktur, der kaldes<br />
en G-quadrupleks (Figur 1), hvor fire DNA strenge binder til hinanden via en G-tetrade (Figur<br />
1).<br />
Det er stadigvæk et åbent spørgsmål, hvordan den præcise struktur af den humane telomer er i<br />
celler, da <strong>for</strong>skellige eksperimentelle teknikker giver <strong>for</strong>skellige strukturer af modelsystemer. I<br />
dette projekt vil vi undersøge de <strong>for</strong>skellige strukturer ved brug af beregningskemi. Mere specifikt<br />
vil projektet starte med en introduktion til <strong>for</strong>skellige beregningskemiske teknikker bl.a. molekyldynamik.<br />
Disse teknikker er I <strong>og</strong>så til en hvis grad stødt på i den teoretiske øvelse i KE501.<br />
Dernæst skal <strong>for</strong>skellige mulige G-quadrupleks strukturer, opbygget af korte DNA strenge, studeres<br />
med molekyldynamik, <strong>og</strong> deres indbyrdes stabilitet kan vurderes. Afsluttende kan man<br />
tænke sig, at der bygges modeller af, hvordan strukturen af et længere stykke telomer kunne se<br />
ud.<br />
Figur 1. En G-tetrade opbygget af fire<br />
guaninbaser <strong>og</strong> et eksempel på en foldet<br />
G-quadrupleks.<br />
Minikurser<br />
Obligatorisk: <strong>Projekt</strong>arbejde (Microsoft, Nat)<br />
Anbefalede: Matematiske metoder <strong>for</strong> fysikere <strong>og</strong> kemikere<br />
Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende<br />
Relevant litteratur udleveres <strong>og</strong> diskuteres med de studerende<br />
64
Change language