Structural dynamics, molecular interactions and function of key RNA motifs
Project goals
Study of the basic principles how molecular interactions influence folding and function of large RNAs, such as the ribosome. The research will be conducted using state of the art computational (explicit solvent simulations and quantum chemistry) and bioinformatics methods, in a close cooperation with experimental laboratories. It aims primarily at analysis of energies of molecular interactions and description of stochastic flexibilities of basic RNA building blocks. Both features are crucial for function of RNAs but are very difficult to assess by experiments. The research will mainly be directed to key medium-sized autonomous RNA building blocks, with the aim to rationalize covariation principles in RNA sequences, explain lack of certain isosteric substitutions during evolution, analyze motif swaps in homologous RNAs, classify RNA base stacking patterns with inclusion of the stacking energies, catalogue structural dynamics of RNA motifs and improve 2D predictions of internal RNA loops.
Keywords
structurefunctionRNAmoleculardynamicsquantumchemistrybioinformaticsribosomebasepairsRNAmotifs
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 12 (SGA02009GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
203-09-1476
Alternative language
Project name in Czech
Strukturní dynamika, molekulové interakce a funkce klíčových motivů RNA
Annotation in Czech
Studium základních principů, jak molekulové interakce ovlivňují folding a funkci velkých molekul RNA, jako je ribosom, s použítím nejmodernějších metod počítačové chemie (počítačových simulací s explicitním zahrnutím solventu a kvantové chemie) a bioinformatiky, v úzké spolupráci s experimentálními laboratořemi. Projekt je zaměřen na energetiku molekulových interakcí a stochastické pohyby základních stavebních modulů RNA. Jak energetika, tak stochastické pohyby jsou mimořádně důležité vlastnosti, kteréale lze jen velmi omezeně charakterizovat dostupnými experimentálními metodami. Studovány budou zejména autonomní RNA moduly střední velikosti, tzv. RNA motivy. Cíle jsou mj. lépe pochopit pravidla, jimiž se řídí kovariace bází v sekvencích RNA, vysvětlit, proč některé isosterické substituce nejsou během evoluce téměř nikdy realizovány a proč někdy dochází k záměnám funkčních motivů v homologních molekulách RNA. Dále klasifikovat vertikální interakce bází v RNA se zahrnutím energií, katalogizovat strukturně-dynamické vlastnosti RNA motivů a zpřesnit 2D predikce interních RNA smyček.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
CEP - secondary branch
CE - Biochemistry
CEP - another secondary branch
EB - Genetics and molecular biology
10403 - Physical chemistry
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
30101 - Human genetics
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
According to the main goal of the project, the work significantly contributed to an improvement of the knowledge of RNA modular building blocks, the physical chemistry of their molecular interactions, and their inclusion in larger RNA systems.The projectwas extremely successful. This is also documented by 49 publications in impacted journals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2009
Realization period - end
Dec 31, 2012
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2012
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP13-GA0-GA-U/02:3
Data delivery date
May 17, 2016
Finance
Total approved costs
2,812 thou. CZK
Public financial support
2,812 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 812 CZK thou.
Public support
2 812 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 2009 - 31. 12. 2012