-
Odziv biomembranskih domen na zunanje dražljaje : doktorska disertacijaUrbančič, Iztok, fizikMembrane živih celic opravljajo vrsto nujno potrebnih nalog: opredeljujejo notranjost celice, jo ščitijo pred zunanjimi vplivi, nadzirajo pretok snovi ter s tem vzdržujejo stalne notranje razmere, ... prevajajo signale, omogočajo ali pospešujejo kemijske reakcije idr. Pri tem poleg beljakovin, ki so donedavna veljale za glavno aktivno sestavino, ključno vlogo igrajo tudi lipidi, ki se v membrani lateralno razporedijo v t. i. membranske domene. Njihove vloge in lastnosti so še razmeroma nepoznane, saj so domene zaradi velikosti med nano- in mikrometri ter življenjskega časa med nano- in milisekundami današnjim merilnim metodam težko dostopne. V okviru doktorskega dela smo razvili fluorescenčno mikrospektroskopijo (FMS), ki povezuje dve uveljavljeni metodi z različnimi okni občutljivosti: fluorescenčno mikroskopijo, ki omogoča slikanje vzorcev z krajevno ločljivostjo okoli 200 nm, ter spektroskopijo, s katero lahko spremljamo molekularne lastnosti neposredne okolice označevalcev na ravni nanometrov in nanosekund. Z izvirnim načinom zajemanja podatkov in uvedenim prilagajanjem modelnih funkcij smo spektralno ločljivost, značilno za spektroskopske meritve razsežnih vzorcev, prenesli na mikroskopski nivo. Hkrati smo odpravili vpliv bledenja fluorescence na izmerjene podatke, ki je doslej neobhodno popačilo obliko spektrov svetlobno neobstojnih barvil in zato omejevalo zanesljivost FMS. Z uvedenim pristopom smo razširili paleto uporabnih okoljsko občutljivih molekularnih označevalcev, ki jih lahko raziskovalci sedaj še bolje prilagodijo potrebam svojih raziskav. Bledenje fluorescenčnega signala smo z razvitim načinom merjenja in obdelave celo izkoristili za pridobivanje novih podatkov o molekularnem okolju, saj je hitrost bledenja nekaterih barvil odvisna od fizikalno-kemijskih lastnosti okolice označevalcev. Tako smo dopolnili nabor krajevno odvisnih informacij, kar je še posebno pomembno za raziskave pestrih bioloških sistemov, pri katerih za zadovoljiv opis potrebujemo čim več neodvisnih spremenljivk. S FMS smo pokazali, da lahko tako na modelnih membranskih sistemih kot na membranah živih celic zanesljivo spremljamo spremembe faz in domen pod vplivom temperature in biokemijske sestave. Izmerjen premik vrha fluorescenčnega spektra barvil NBD in Laurdan za 1 3 nm zaradi različnih lokalnih polarnosti je zadostoval, da smo razločili posamezne liposome v gelski, tekoči urejeni ali tekoči neurejeni lipidni fazi. Nedvoumnost rezultatov smo potrdili z opazovanjem faznega prehoda posameznih liposomov iz gelske v tekočo neurejeno fazo med segrevanjem vzorca z grelnim stekelcem ali infrardečim laserskim žarkom. Spektralna in krajevna ločljivost FMS sta ostali na podobni ravni tudi pri opazovanju kompleksnejših vzorcev, kot so npr. mešanice liposomov in celic, zaradi česar smo lahko razjasnili mehanizem dostave protitumorske učinkovine v celice raka dojke s pomočjo lipidnih nanodelcev. Iz razlik v izsevanih fluorescenčnih spektrih smo ugotovili, da se membrane liposomov zlivajo celičnimi, s čimer smo pripomogli k razvoju novih biomedicinskih pristopov za učinkovitejše zdravljenje najtežjih bolezni našega časa. Metodo FMS smo nadgradili z analizo polarizacije izsevane fluorescenčne svetlobe, ki je povezana z ureditvijo dipolov barvila v membranah in s tem s konformacijami označevalcev. Z združitvijo spektralnega in polariziranega zaznavanja smo dokazali, da eni najpogosteje uporabljenih fluorescenčnih označevalcev - fosfolipidi z barvilom NBD - v membranah zavzamejo različne konformacije na razdaljah pod optično krajevno ločljivostjo. Z razvitim matematičnim modelom smo ta stanja podrobneje opisali in določili njihove deleže. Na slednje je najmočneje vplivala visoka koncentracija holesterola v membrani, kar bi lahko v prihodnje izkoristili za raziskovanje nanoskopskih značilnostih zgradbe bioloških membran ter z njo povezanih biofizikalnih in biokemijskih procesih.Type of material - dissertation ; adult, seriousPublication and manufacture - [Maribor : I. Urbančič], 2013Language - slovenianCOBISS.SI-ID - 271289088
Link(s):
Digital Library of the University of Maribor – DLUM
Digitalna knjižnica Slovenije - dLib.siDostop z namenskih računalnikov v prostorih NUK
Author
Urbančič, Iztok, fizik
Other authors
Štrancar, Janez |
Škarabot, Miha
Topics
Biološke membrane |
Biomembranske domene |
Disertacije |
Fluorescenčna mikrospektroskopija |
Disertacije |
Univerzitetna in visokošolska dela |
spektralno slikanje |
obdelava spektrov |
bledenje fluorescence |
okoljsko občutljivi fluorescenčni označevalci |
NBD |
Laurdan |
membranske domene |
velikanski enoslojni liposomi |
molekularne konformacije |
disertacije |
fluorescence microspectroscopy |
spectral imaging |
spectral imaging |
spectral analysis |
fluorescence photobleaching |
environment-sensitive fluorescent probes |
NBD |
Laudran |
biomembranes |
membrane domains |
giant unilamellar vesicles |
molecular conformations |
dissertations
Library/institution |
City | Acronym | For loan | Other holdings |
---|---|---|---|---|
Miklošič Library FPNM, Maribor | Maribor | PEFMB |
reading room 1 cop.
|
|
National and University Library, Ljubljana | Ljubljana | NUK |
reading room 1 cop.
|
not for loan 1 cop.
|
University of Maribor Library | Maribor | UKM |
reading room 1 cop.
|
Shelf entry
Permalink
- URL:
Impact factor
Access to the JCR database is permitted only to users from Slovenia. Your current IP address is not on the list of IP addresses with access permission, and authentication with the relevant AAI accout is required.
Year | Impact factor | Edition | Category | Classification | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
JCR | SNIP | JCR | SNIP | JCR | SNIP | JCR | SNIP |
Select the library membership card:
DRS, in which the journal is indexed
Database name | Field | Year |
---|
Links to authors' personal bibliographies | Links to information on researchers in the SICRIS system |
---|---|
Urbančič, Iztok, fizik | 32057 |
Štrancar, Janez | 18273 |
Škarabot, Miha | 12338 |
Select pickup location:
Material pickup by post
Notification
Select pickup location
Pickup location | Material status | Reservation |
---|
Please wait a moment.