Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77944
Title: Determination of noncovalent interactions of PNA/DNA by electrospray mass spectrometry
Other Titles: การตรวจวัดอันตรกิริยาแบบนอนโคเวเลนต์ของ PNA/DNA ด้วยอิเล็กโทรสเปรย์แมสสเปกโทรเมตรี
Authors: Phumbodee Wichettapong
Advisors: Polkit Sangvanich
Tirayaut Vilaivan
Other author: Chuallongkorn University. Faculty of Science
Subjects: Peptide nucleic acid
เพปไทด์นิวคลีอิกแอซิด
Issue Date: 2013
Publisher: Chulalongkorn University.
Abstract: The structure of peptide nucleic acid is similar to DNA, whereas it differs in phosphate and sugar groups, which improves the hybridization property. The stabilities of the PNA-DNA complexes were previously found to be more stable than the complexes of PNA-DNA or PNA-DNA because the charge repulsion between PNA-DNA complexes did not appear. In this research, the relationships between the stability of 6 species of acpcPNA were investigated. The groups of PNA were divided into 2 sets. The firs set consisted of 4 bases (T, A, C, G) which differed on positions 4 and 7 on the strand of the acpcPNA. For the second set, two PNAs in this set conclude more than 70% of G and C base. The stability of PNA-DNA complexes in the gas phase can be measured by centre-of-mass collision energy (ECM) using electrospray mass spectrometry (ESI-MS). The obtained ECM values go in the same direction as the melting temperature (Tm) measured by UV-vis spectroscopy (UV-vis), indicating that the stability of PNA-DNA complexes in the gas phase correlates well with that in the solution phase. On the contrary, the obtained ECM values of the first set of acpcPNA-DNA complexes (G or C base on positions 4 and 7) go in the inverse direction as they are influenced by base stacking and hydrogen bonding. The experiment confirms that the stability of PNA-DNA complexes can be explained by the inner energy of the complexes. The most striking aspect of our data is the disparity between the solution phase and gas phase stabilities. We hope that this data information will be used for further study and applied for in vitro use such as PCR primers and hybridization probes.
Other Abstract: กรดเพปไทด์นิวคลีอิก (Peptide nucleic acid; PNP) คือสารที่สังเคราะห์เลียนแบบกรดดีออกซีไรโบ นิวคลีอิก (Deoxyribonucleic acid ; DNA) แต่มีสานโซ่หลักแตกต่างจาก DNA และมีคุณสมบัติในการจับยึดกันกับ DNA คู่สมได้ดีมากกว่า ในงานวิจัยที่ผ่านมาได้อธิบายว่าการจับยึดกันระหว่าง PNA กับ DNA คู่สมมีความเสถียรมากกว่าการจับยึดกันของ DNA จับยึดกับ DNA หรือ DNA จับยึดกับ RNA เพราะสาร ประกอบเชิงซ้อน PNA และ DNA ไม่มีแรงผลักระหว่างโมเลกุล อันเนื่องมาจาก PNA เป็นสารที่ไม่มีประจุ ในงานวิจัยนี้ได้ลองเพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความเสถียรของ acpcPNA ที่มีลำดับเบสแตกต่างกัน 6 ชนิด โดยแบ่งเป็น 2 กลุ่มดังนี้ กลุ่มที่ 1 เลือกใช้ acpcPNA 4 ชนิด คือ p01(TT), p02(AA), p03(CC), P04(GG) ซึ่งทั้ง 4 ชนิดนี้มีความแตกต่างกันของลำดับเบสในตำแหน่งที่ 4 และ 7 บนสายของ acpcPNA และกลุ่มที่ 2 เลือกใช้ acpcPNA จำนวน 2 ชนิด คือ p05 และ p06 ที่มีจำนวนเบส G+C รวมกันมากกว่า 70% ขึ้นไป ทำการศึกษาความเสถียรของ acpcPNA กับ DNA คู่สมในสภาวะแก๊สด้วยอิเล็กโทรสเปรย์แมสสเปกโทรเมตรี (ESI-MS) เปรียบเทียบกับความเสถียรในสภาวะสารละลายด้วยยูวีวิสิเบิลสเปก โทรสโกปี (UV-vis) จากผลการทดลองด้วย ESI-MS ในสภาวะแก๊สพบว่าสามารถหาความสัมพันธ์ของความ เสถียรของสารประกอบเชิงซ้อน acpcPNA-DNA ได้ด้วยค่าพลังงานที่ศูนย์กลางมวล (Center-of-mass collision energy ; ECM) โดยนำพลังงานที่ได้ไปเปรียบเทียบกับค่าอุณหภูมิการหลอมเหลว (Melting temperature ; Tm) ซึ่งเป็นค่าที่บอกถึงความเสถียรของสารประกอบเชิงซ้อน acpcPNA-DNA ในสภาวะสารละลาย จากผลการเปรียบเทียบที่ได้ระหว่างค่าความเสถียรของสารประกอบ acpcPNA-DNA ในสภาวะ แก๊ส (EcM) กับค่าความเสถียรของสารประกอบเชิงซ้อน acpcPNA-DNA ในสภาวะแก๊ส (Tm) ทำให้ทราบ อิทธิพลที่มีผลต่อความเสถียรของสารประกอบเชิงซ้อน acpcPNA-DNA ที่แตกต่างกัน อิทธิพลที่มีผลต่อความเสถียรของสารประกอบเชิงซ้อน acpcPNA-DNA สามารถอธิบายได้ด้วยปัจจัยต่าง ๆ ดังนี้คือ base stacking และ hydrogen bonding, ในงานวิจัยนี้ผู้วิจัยสามารถอธิบายอิทธิพลที่ส่งผลต่อเสถียรภาพของสารแระกอบ PNA-DNA ได้จากพลังงานภายในของสารประกอบ PNA-DNA ในสถานแก๊ส ซึ่งเราคาดว่าข้อมูลที่ได้จากการทดลองนี้สามารถนำไปใช้เปรียบเทียบเสถียรภาพของสารประกอบ PNA-DNA ในสภาวะแก๊ส และในสภาวะสารละลายได้ ผู้วิจัยหวังว่าจะสามารถนำข้อมูลที่ได้ไปศึกษา และประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อไปเช่น ใช้ร่วมกับเทคนิค PCR หรือใช้พัฒนาโพรบตรวจติดตามความผิดปกติของหน่วยพันธ์กรรม เป็นต้น
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemistry
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77944
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.1979
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2013.1979
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Phumbodee_wi_front_p.pdfCover and abstract945.42 kBAdobe PDFView/Open
Phumbodee_wi_ch1_p.pdfChapter 11.09 MBAdobe PDFView/Open
Phumbodee_wi_ch2_p.pdfChapter 2644.46 kBAdobe PDFView/Open
Phumbodee_wi_ch3_p.pdfChapter 31.43 MBAdobe PDFView/Open
Phumbodee_wi_ch4_p.pdfChapter 4602.11 kBAdobe PDFView/Open
Phumbodee_wi_back_p.pdfReference and appendix2.87 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.