Influence of lipid composition and model peptides on lateral organization of lipid layers
| Název práce v češtině: | Vliv lipidového složení a modelových peptidů na laterální organizaci lipidových vrstev |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Influence of lipid composition and model peptides on lateral organization of lipid layers |
| Klíčová slova: | liposomy, GUV, FRET, FLIM, domény, separace fází |
| Klíčová slova anglicky: | liposomes, GUV, FRET, FLIM domains, phase separation |
| Akademický rok vypsání: | 2015/2016 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Fyzikální ústav UK (32-FUUK) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Petr Heřman, CSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 09.02.2016 |
| Datum zadání: | 12.02.2016 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 21.04.2016 |
| Datum a čas obhajoby: | 08.06.2017 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 11.05.2017 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 11.05.2017 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 08.06.2017 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Jan Malínský, Ph.D. |
| Konzultanti: | Radek Šachl |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Prostudovat určenou literaturu a sepsat rešerši.
2. Seznámit se s konfokálním fluorescenčním mikroskopem a zvládnout metodiku FRET-FLIM. 3. Zvládnout metodiku přípravy GUV. 4. Získat, vyhodnotit a interpretovat data z GUV s variabilním složením ovlivňujícím laterální organizaci lipidové vrstvy. |
| Seznam odborné literatury |
| Lakowicz, J.R., Principles of fluorescence spectroscopy, Third edition, Springer, New York, 2006
Becker, W., Advanced Time-Correlated Single Photon Counting Techniques Springer, Berlin, 2005 Kapusta, P., Wahl, M. and Erdmann, R. (Eds.), Advanced Photon Counting: Applications, Methods, Instrumentation, Springer International Publishing, London, 2015 de Almeida, R.F. and Joly, E., Crystallization around solid-like nanosized docks can explain the specificity, diversity, and stability of membrane microdomains, Front Plant Sci, 5 (2014) 72 Silva, L.C., de Almeida, R.F.M., Castro, B.M., Fedorov, A. and Prieto, M., Ceramide-domain formation and collapse in lipid rafts: Membrane reorganization by an apoptotic lipid, Biophysical Journal, 92 (2007) 502-516 de Almeida, R.F., Loura, L.M. and Prieto, M., Membrane lipid domains and rafts: current applications of fluorescence lifetime spectroscopy and imaging, Chem Phys Lipids (2008) Jacobson, K., Mouritsen, O.G. and Anderson, R.G., Lipid rafts: at a crossroad between cell biology and physics, Nat Cell Biol, 9 (2007) 7-14 Další odborná literatura dle doporučení a osobního výběru. |
| Předběžná náplň práce |
| První zprávy, že buněčná membrána je heterogenní a obsahuje fázově separované lipidové domény obohacené sphingomyelinem a cholesterolem, se objevila už před více než 40 lety. Vzhledem k velikosti (jednotky nanometrů) a povaze domén je však technicky poměrně náročné tyto domény studovat a jednotný pohled na jejich vlastnosti a funkci stále neexistuje. Jedna z možných technik studia je založená na Försterově přenosu energie a analýze dat pomocí Monte-Carlo simulací. Tato metoda umožňuje určovat koncentraci a velikost výše zmiňovaných domén. Protože je buněčná plazmatická membrána ve svém složení mnohem složitější, bude cílem diplomanta zjistit, jakým způsobem ovlivní laterální organizaci membrány detailní chemické složení membrány, přítomnost modelových peptidů a případně i dalších chemických nebo fyzikálních perturbantů.
Diplomant se v rámci projektu naučí: 1)vyrábět gigantické unilamelární vezikuly (GUV) 2)rekonstituovat modelové membránové peptidy v GUV 3)zacházet s moderním fluorescenčním konfokálním mikroskopem 4)používat pokročilé časově rozlišené mikroskopické fluorescenční metody (FLIM, FRET-FLIM, případně polarizovaný FLIM) 5)komplexní analýzu dat založenou na Monte-Carlo simulacích a programování v prostředí Matlab. Práce bude probíhat ve spolupráci s Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. |