|
|
Applications of capillary electrophoresis in life sciences
Křížek, Tomáš ; Coufal, Pavel (vedoucí práce) ; Pacáková, Věra (oponent) ; Tůma, Petr (oponent)
Tomáš Křížek: Využití kapilární elektroforézy ve vědách o životě (Disertační práce) ABSTRAKT Tato práce se zabývá využitím kapilární elektroforézy ve dvou významných oblastech "věd o životě", konkrétně v proteomice a stanovení aktivity enzymů. V první části jsou studovány vlastnosti polymeru Pluronic F-127 jako separačního média v kapilární gelové elektroforéze. Byl zkoumán vliv termoasociace Pluronicu F-127 na selektivitu separace peptidů a aminokyselin, přičemž při teplotách pod, uvnitř a nad oblastí termoasociace žádný rozdíl v selektivitě pozorován nebyl. Funkce Pluronicu F-127 v kapilární gelové elektroforéze byla porovnána s dextranem, jakožto běžně používanou gelovou matricí. Výsledky ukazují, že Pluronic F-127 je výhodnějším médiem pro separace nízkomolekulárních bílkovin, protože poskytuje větší separační sílu při zachování nižší viskozity základního elektrolytu. Tato nižší viskozita usnadňuje výměnu základního elektrolytu po každém měření, což vede k výrazně vyšší opakovatelnosti pokusů. Dextran je na druhé straně díky své vyšší viskozitě vhodnější pro separace peptidových štěpů bílkovin, při kterých je zásadním parametrem vysoká účinnost separace. Druhá část práce je zaměřena na elektroforetická stanovení aktivity enzymů. Byla vyvinuta nová metoda separace N,N',N''-triacetylchitotriosy,...
|
|
| |
|
|
Synthesis and Study of Nano-Structured Perovskites for Applications in Organic Electronics
Jančík Procházková, Anna ; Kuřitka, Ivo (oponent) ; Částková, Klára (oponent) ; Krajčovič, Jozef (vedoucí práce)
Diversity and unique properties, such as exceptionally high photoluminescence quantum yields (PLQYs), predetermine metal halide perovskite nanoparticles (PNP) to be applied in optoelectronic and photonic devices. In this work, nature-inspired capping agents were employed not only for the PNP stabilization but also for modifying their surface to broaden the functionality of the resulting material. In the very beginning, a ligand-assisted precipitation technique was optimized for the preparation of the PNP. Here, adamantane-1-amine (AdNH2) alongside hexanoic acid (HeA) were chosen as capping agents for nanoparticles stabilization and passivation. It was demonstrated that the choice of the solvent system and the precipitation temperature have a crucial effect on the resulting optical properties of the colloidal solutions. Simultaneously, the influence of concentration of precursor chemicals on the resulting morphology and optical properties was investigated. Also, different carboxylic acids were tested as capping agents among AdNH2 and the colloidal stability of the resulting colloidal solutions was evaluated. To demonstrate the diversity of the ligand-assisted precipitation technique of PNP preparation, L-lysine and L-arginine were employed initially for the surface passivation. As a result, colloidal solutions with emission within a narrow bandwidth of the visible spectrum and remarkable photoluminescence quantum yield (PLQY) close to 100% were obtained. Blocking -amino group of L-lysine by tert-butoxycarbonyl group suggested preferential binding of the side chain of L-lysine to the perovskite core. Furthermore, defined amounts of water were added into the precursor solutions which caused shifts of emission spectra due to quantum confinement effects. Water molecules were assumed to form highly mobile species leading to the enhancement of controlling the perovskite lattice growth. Merging perovskite nanomaterials with peptides are expected to pave a way to the new class of materials possessing exceptional optoelectronic properties alongside self-assembly and sensing abilities. As a proof-of-concept, a cyclic(RGDFK) pentapeptide was used for PNP stabilization. However, peptides are known for their sensitivity to their environment. Therefore, peptide nucleic acid (PNA) was used for PNP stabilization as a robust artificial analogue for deoxyribonucleic acid (DNA). Here, optical properties of thymine-based PNA monomer and trimer stabilized PNP were studied. Additionally, the sensing ability of the PNA ligand for adenine moiety was demonstrated by photoluminescence quenching via charge transfer. We envision that combining the unique tailored structure of PNA and the prospective optical features of PNP could expand the applications especially in the field of optical sensing devices.
|
|
|
Charakterizace nových HILIC stacionárních fází
Vaclová, Jana
Hydrofilní interakční kapalinová chromatografie (HILIC) je často využívanou separační metodou pro analýzu polárních látek. Představuje alternativu k chromatografii na reverzních fázích, kde tyto látky vykazují nedostatečnou či žádnou retenci. V současné době je pro HILIC dostupná řada stacionárních fází a stále se vyvíjejí nové. Cílem této diplomové práce byla charakterizace a vzájemné porovnání stacionárních fází tří relativně nových HILIC kolon obsahujících jako stacionární fázi nemodifikovaný silikagel (HILIC-A), silikagel modifikovaný aminopropylovými skupinami (HILIC-B) a silikagel modifikovaný polyhydroxylovým řetězcem (HILIC-N). Na základě studia vlivu obsahu acetonitrilu v mobilní fázi na retenci modelové sady peptidů byl prokázán multimodální retenční mechanismus. Analýzou 18 modelových analytů s rozdílnými hodnotami pKa bylo zjištěno, že složení vodné složky mobilní fáze (pufru), konkrétně její koncentrace a hodnota pH, má významný dopad na retenci ionizovaných analytů i peptidů na studovaných stacionárních fázích. Významný příspěvek iontových interakcí k retenci byl pozorován na kolonách HILIC-B a HILIC-A. Retence bazických látek na koloně HILIC-B stoupala se zvyšující se iontovou silou, naopak u kolony HILIC-A klesala. S rostoucím pH pufru mobilní fáze výrazně vzrostla retence...
|
|
|
Determination of structure and dynamics of biomolecules by theoretical calculations of NMR spectroscopic parameters
Benda, Ladislav ; Sychrovský, Vladimír (vedoucí práce) ; Munzarová, Markéta (oponent) ; Hrabal, Richard (oponent)
iii Abstrakt Název: Určování strukturních a dynamických vlastností biomolekul pomocí teoretických výpočtů parametrů spekter NMR Autor: Ladislav Benda, ladislav.benda@gmail.com Katedra/Ústav: Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i. Vedoucí doktorské práce: Dr. Vladimír Sychrovský, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i., vladimir.sychrovsky@uochb.cas.cz Abstrakt: Předkládaná doktorská práce se zaměřuje na teoretické modelování parametrů spekter nukleární magnetické rezonance (NMR) v peptidech a nukleových kyselinách. Mo- delovány byly především závislosti NMR parametrů na molekulární struktuře a solvataci. Velký důraz byl kladen na porovnání vypočtených dat s experimentem. Studovanými modely byly především di-peptid l-alanyl-l-alanin (AA) a fosfátová skupina páteře nuk- leových kyselin. Na základě výpočtů se podařilo určit konformace všech tří nabitých forem AA v roztoku a vysvětlit experimentálně pozorované změny NMR parametrů při změnách pH. Byly kalibrovány závislosti NMR kros-korelovaných relaxačních rychlostí na geometrii molekuly AA. 31 P NMR parametry ve fosfátu nukleových kyselin byly systema- ticky modelovány v závislosti na konformaci a solvataci fosfátu. Navrhli jsme pravidla pro...
|
|
|
Vliv látek produkovaných sinicemi na koagulaci huminových vod
Brabenec, Tomáš ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Benešová, Libuše (oponent)
Diplomová práce se zabývá koagulací přírodních vod s obsahem huminových látek a peptidů/proteinů produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa během procesu úpravy vody při použití hlinitého koagulačního činidla. Bylo prokázáno, že účinnost koagulačního mechanismu huminových látek i peptidů/proteinů je značně závislá na hodnotě pH. Hodnota pH ovlivňuje nejen velikost a znaménko povrchového náboje huminových látek a peptidů/proteinů ale také charakter a náboj produktů hydrolýzy kovů (Al) koagulačních činidel. Optimální hodnoty pH byly 5 až 6 pro koagulaci huminových látek a 5 až 6,5 pro peptidy/proteiny. V obou případech byly jako dominantní koagulační mechanismus identifikovány elektrostatické interakce mezi organickými látkami a hydrolytickými produkty hliníku vedoucí k vzájemné nábojové neutralizaci a adsorpci. Koagulace huminových látek v přítomnosti sinicových peptidů/proteinů probíhala, obdobně jako u samotných huminových látek, při pH 5 až 6. Přítomnost peptidů/proteinů však měla na účinnost jejich koagulace značně pozitivní vliv, což se projevilo snížením původní dávky hlinitého koagulačního činidla na polovinu (DAl = 2,8 mg.l-1 ). Byla prokázána vzájemná interakce mezi huminovými látkami a peptidy/proteiny, která je příčinou pozitivního vlivu peptidů/proteinů na koagulaci vod s obsahem...
|
|
|
Modeling of bio-inorganic interfaces
Trachta, Michal ; Bludský, Ota (vedoucí práce) ; Nachtigall, Petr (oponent)
Detailní atomistický popis bioanorganických rozhraní zahrnující dynamický pohled je jednou z výzev současné výpočetní chemie. Analýza procesů na rozhraní mezi biomolekulami a anorganickým materiálem může pomoci našemu porozumění nejrůznějších procesů, chromatografií a separací proteinů počínaje a imobilizací proteinů a efektem na konformační stabilitu proteinů konče. Složitost bioanorganických rozhraní bohužel brání rozsáhlejšímu nasazení nejpřesnějších metod výpočetní chemie. Vzhledem k tomu, že kvalitní empirické potenciály pro tyto systémy nejsou k dispozici, je naším cílem tyto potenciály vyvinout a s tím i obecnou metodologii pro jejich vývoj. Parametrizace těchto potenciálů byla provedena automatizovaným postupem, přičemž vzorkování struktur bylo založeno na simulacích molekulové dynamiky. Výsledné potenciály byly použity na zkoumání konformačních závislostí polypeptidů interagujících s anorganickými materiály.
|
|
|
Charakterizace extracelulárních a intracelulárních organických látek produkovaných fytoplanktonem ve vztahu k procesům úpravy vody
Zezulová, Tereza ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Janda, Václav (oponent)
Práce se zabývá charakterizací látek produkovaných fytoplanktonem (AOM - Algal Organic Matter) čtyř druhů mikroorganismů: sinicemi Microcystis aeruginosa a Merismopedia tenuissima, rozsivkou Fragilaria crotonensis a zelenou řasou Chlamydomonas geitleri. Druhy M. aeruginosa, F. crotonensis a Chl. geitleri byly vybrány jako dominantní zástupci fytoplanktonu nejvýznamnější vodárenské nádrže v ČR Švihov (Úpravna vody Želivka) a M. tenuissima jako dominantní zástupce fytoplanktonu ve vodárenské nádrži Josefův Důl (Jizerské hory). Uvedené mikroorganismy byly kultivovány v laboratorních podmínkách a průběh kultivace (růst biomasy) byl monitorován pomocí počtu buněk, chlorofylu-a a optické hustoty. Látky produkované fytoplanktonem byly monitorovány pomocí rozpuštěného organického uhlíku a dále byly charakterizovány pomocí specifické UV absorbance, množství peptidové/proteinové a nepeptidové (sacharidové) složky, afinity k vodě a molekulových hmotností (MW). Bylo zjištěno, že AOM všech studovaných mikroorganismů jsou tvořeny převážně hydrofilními látkami s nízkými hodnotami specifické UV absorbance (< 2 L/(m.mg)). Dominantní podíly obou skupin AOM, tj. extracelulárních i celulárních organických látek představují látky s MW < 1 kDa a s MW > 100 kDa, avšak celkové množství a složení AOM se významně liší v...
|
|
|
Charakterizace nových HILIC stacionárních fází
Vaclová, Jana ; Kozlík, Petr (vedoucí práce) ; Kubíčková, Anna (oponent)
Hydrofilní interakční kapalinová chromatografie (HILIC) je často využívanou separační metodou pro analýzu polárních látek. Představuje alternativu k chromatografii na reverzních fázích, kde tyto látky vykazují nedostatečnou či žádnou retenci. V současné době je pro HILIC dostupná řada stacionárních fází a stále se vyvíjejí nové. Cílem této diplomové práce byla charakterizace a vzájemné porovnání stacionárních fází tří relativně nových HILIC kolon obsahujících jako stacionární fázi nemodifikovaný silikagel (HILIC-A), silikagel modifikovaný aminopropylovými skupinami (HILIC-B) a silikagel modifikovaný polyhydroxylovým řetězcem (HILIC-N). Na základě studia vlivu obsahu acetonitrilu v mobilní fázi na retenci modelové sady peptidů byl prokázán multimodální retenční mechanismus. Analýzou 18 modelových analytů s rozdílnými hodnotami pKa bylo zjištěno, že složení vodné složky mobilní fáze (pufru), konkrétně její koncentrace a hodnota pH, má významný dopad na retenci ionizovaných analytů i peptidů na studovaných stacionárních fázích. Významný příspěvek iontových interakcí k retenci byl pozorován na kolonách HILIC-B a HILIC-A. Retence bazických látek na koloně HILIC-B stoupala se zvyšující se iontovou silou, naopak u kolony HILIC-A klesala. S rostoucím pH pufru mobilní fáze výrazně vzrostla retence...
|
|
|
Využití metody phage display při zkoumání povrchových antigenů Leishmania mexicana
Krylová, Anna ; Spitzová, Tatiana (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent)
Leishmania je jednobuněčný parazit obratlovců přenášený krevsajícím hmyzem - flebotomy. U člověka způsobuje onemocnění zvané leishmanióza, které se řadí mezi nejzávažnější opomíjené tropické nemoci. V části životního cyklu leishmanie probíhající ve flebotomovi je z hlediska úspěšnosti vývoje parazita klíčový moment, kdy se bičíkatá stádia (promastigoti) přichycují na epitel mesenteronu flebotoma. U většiny druhů leishmanií není známo, na který receptor flebotoma se vážou, ani které povrchové antigeny k tomu využívají. Pomocí metody phage display byly hledány peptidové ligandy promastigotů Leishmania mexicana, které mohou hrát v této vazbě roli. Inkubací fágů s promastigoty a selekcí navázaných klonů fágů bylo identifikováno 16 unikátních peptidů. Fluorescenční značení fágů zobrazujících vybrané peptidy naznačilo potenciální místa jejich vazby na receptory leishmanií. Na základě hypotézy, že nalezené peptidy mohou představovat části domnělých receptorů mesenteronu flebotoma, byly provedeny experimenty, kde byli flebotomové infikováni promastigoty, jejichž vazebná místa byla zablokovaná navázanými fágy zobrazujícími dva vybrané peptidy. Intenzita infekce se lišila mezi oběma skupinami infikovaných flebotomů. Nebyla však pozorována statisticky významná odlišnost od kontrolní skupiny. Nepovedlo se sice popsat...
|
host ::
RSS.