Doktorsvörn í efnafræði - Nilesh R. Kamble

Doktorsefni: Nilesh R. Kamble

Heiti ritgerðar: Púrin-afleidd nítroxíð til spunamerkinga án samgildra tengja á basalausum stöðum í tvíþátta kjarnsýrum.

Andmælendur:

Dr. Stefán Jónsson, verkefnisstjóri hjá Íslenskri erfðagreiningu,
Dr. Janet Lovett, Royal Society University Research Fellow við Háskólann í St Andrews, Skotlandi.

Leiðbeinandi: Dr. Snorri Þór Sigurðsson, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands.

Aðrir í doktorsnefnd: Dr. Guðmundur G. Haraldsson, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands, og dr. Már Másson, prófessor við Lyfjafræðideild Háskóla Íslands.

Doktorsvörn stýrir: Dr. Oddur Ingólfsson, deildarforseti Raunvísindadeildar.

Ágrip af rannsókn: Rafeindaspunalitrófsgreining (e. electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy) er vel þekkt aðferð sem er reglubundið beitt í rannsóknum á byggingu og hreyfingu kjarnsýra. EPR mælingar grundvallast á því að koma meðseglandi kjarna fyrir á ákveðnum stað innan kjarnsýra, þ. e. staðbundnum spunamerkingum (e. site directed spin-labeling, SDSL). Spunamerkingaraðferðin sem hér er lýst byggist á víxlverkun milli tengils og viðtaka, þar sem spunamerkið binst við basalausa stöðu (basaeyðu) í tvíþátta kjarnsýrum, annars vegar með Watson-Crick basapörun við staka basann á mótstæða strendingnum og hins vegar með pí-stöflun við aðliggjandi basa. Safn púrín-tengdra spunamerkja var útbúið með bæði 1,1,3,3-tetrametýlísóindólín-2-ýloxýl og 2,2,6,6-tetrametýlpiperidín-N-oxýl (TEMPO) merkihópum, sem voru tengdir inn á C2- eða C6-stöðuna á púríni. Þannig fengust nítroxíð afleiður gúaníns, adeníns eða 2,6-díamínópúríns. Tengigeta þessara spunamerktu púrína við basaeyðu í tvíþátta kjarnsýrum var mæld með EPR mælingu. Afleiður ísóindólín spunamerkjanna tengdust fullkomlega við slíkar eyður í tvíþátta RNA og mun betur en TEMPO afleiðurnar. Gúanín afleiðan Ǵ tengdist að fullu við bæði tvíþátta DNA og RNA við lágt hitastig, þegar hún var pöruð við sýtósín (C). Ǵ tengdist betur við RNA en DNA og sýndi jafnvel mikla bindingu við 20 °C (Kd = 6,15∙10-6 M). Adenín-afleidda spunamerkið 5 sýndi einnig hámarks tengingu við lágt hitastig (-30 °C) við basaeyðuna á tvíþátta DNA og RNA á móti T annars vegar og U hins vegar. Spunamerkið Ǵ var síðan valið til að rannsaka nánar ýmsa þætti spunamerkingar án samgildra tengja. Í ljós kom að Ǵ tengdist basaeyðum í DNA/RNA blendingum, annaðhvort við DNA- eða RNA strendinginn. Basarnir við hliðina á basalausu stöðunni höfðu aðeins lítil áhrif á tengingu Ǵ við eyðuna í RNA. Þegar slík eyða var staðsett nálægt endandum á tvíþátta kjarnsýrunni, minnkaði sækni spunamerkisins, væntanlega vegna aukins hreyfanleika basapara sem staðsett eru í nánd við endann. Fjarlægðamæling milli tveggja spunamerkja var framkvæmd á Ǵ-merktu tvíþátta RNA með notkun PELDOR (e. pulsed electron-electron double resonance) í samvinnu við Prof. Thomas Prisner við Goethe Háskólann í Frankfurt, Þýskalandi. PELDOR mælingarnar voru háðar innbyrðis afstöðu (e. orientation dependence) spunamerkjanna og gáfu fjarlægðina 31,3 ± 3,5 Å, sem reyndist í góðu samræmi við fjarlægðina í líkönum (29 Å).

Um doktorsefnið: Nilesh Kamble fæddist árið 1980 í Pune í Maharashtra ríki á Indlandi. Hann útskrifaðist með B.Sc.-gráðu í efnafræði frá Háskólanum í Pune á Indlandi árið 2002 og M.Sc.-gráðu í lífrænni efnafræði frá sama háskóla árið 2004. Eftir að hafa unnið fyrir lyfjafyrirtæki í rúm níu ár hóf hann doktorsnám við Háskóla Íslands. Nilesh er giftur Bhakti Kamble og eiga þau einn son, Mayank.

Facebook viðburður