Studium komplexů kationických porfyrinů s nukleovými kyselinami pomocí spektroskopie povrchem zesíleného resonančního Ramanova rozptylu

• Název práce v češtině: Studium komplexů kationických porfyrinů s nukleovými; kyselinami pomocí spektroskopie povrchem zesíleného; resonančního Ramanova rozptylu
• Název v anglickém jazyce: Complexes of Cationic Porphyrins with Nucleic Acids Studied by Surface Enhanced Resonance; Raman Spectroscopy
• Akademický rok vypsání: 2006/2007
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 09.11.2006
• Datum zadání: 09.11.2006
• Datum a čas obhajoby: 22.09.2008 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 22.09.2008
• Datum proběhlé obhajoby: 22.09.2008
• Oponenti: RNDr. Mgr. Martin Michl, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1) Prostudovat určenou literaturu a sepsat rešerši postihující současný stav znalostí o využití SERS spektroskopie pro studium komplexů kationických porfyrinů s nukleovými kyselinami.

2) Zvládnout metodiku přípravy SERS-aktivních systémů a měření SERS spekter. Osvojit si metody statistického zpracování souborů experimentálních dat.
3) Pomocí SERS studovat strukturní vlastnosti komplexů vybraných kationických porfyrinů s oligonukleotidy dobře definovaných vlastností.

Seznam odborné literatury

1. Bloomfield V. A. et al.: Nucleic Acids, University Science Books, Sausalito, 2000.
2. Schrader B.: Infrared and Raman Spectroscopy, VCH, Weinheim, 1995.
3. Cotton T. M.: The Application of Surface-Enhanced Raman Scattering to Biochemical Systems, In Spectroscopy of Surfaces; R. J. H. Clark & R. E. Hester, Eds.; John Wiley & Sons Ltd., New York 1988.
4. R. F. Pasternack, E. J. Gibbs: Interaction of Porphyrins and Metaloporphyrins with Nucleic Acids, In Metal-DNA Chemistry; Tullius, T. D., Ed.; ACS Symposium Series No. 402: New York, 1989; pp 59-73.
5. Vybraný soubor původních prací (např.):
Hanzlíková J. et al., J. Raman Spectr.. 29, 1998, 575.
Procházka M. et al., J. Mol. Struct. 483, 1999, 221.
Wei C. et al., Biochemistry 45, 2006, 6681.

Předběžná náplň práce

Komplexy kationických porfyrinů s nukleovými kyselinami jsou zajímavé z hlediska transportu terapeutických oligonukleotidů do buněk nebo fotodynamické terapie nádorových onemocnění. Přes značný pokrok dosažený v posledních letech, existuje řada nejasností ohledně struktury těchto komplexů, zejména pro nově syntetizované kationické porfyriny. Některé strukturní otázky by mohly být zodpovězeny pomocí metod povrchem zesíleného resonančního Ramanova rozptylu (SERRS), spektroskopické techniky s velkým analytickým potenciálem.

Diplomová práce se bude zabývat studiem komplexů vybraných kationických (metalo)porfyrinů s nukleovými kyselinami (DNA a RNA) dobře definovaných strukturně-konfromačních vlastností, a to pomocí metod SERRS. Jedná se o rozpracovanou problematiku, kterou se naše laboratoř dlouhodobě zabývá.

Práce je s přístrojově, metodicky a materiálově zajištěna. Od diplomanta se předpokládá vlastní iniciativa, samostatnost, spolehlivost a aktivní přístup při řešení problémů.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Complexes of cationic porphyrins with nucleic acids are interesting from the point of view of delivery of therapeutic oligonucleotides into cells as well as for photodynamic therapy of cancer. Despite considerable progress achieved recently, there persist numerous problems concerning structure of the complexes, notably in the case of novel recently synthesized cationic porphyrins. Some structural questions could be resolved by means of the methods of surface enhanced resonance Raman scattering (SERRS), spectroscopic technique of great analytical potential.

Diploma thesis will deals with study of the complexes of selected cationic (metallo)porphyrins and nucleic acids (DNA and RNA) of well-defined structural and conformational properties, especially by use of SERRS methods. The subject in question is well-developed and represents one of the long-term research activity of our laboratory.

All necessary equipments, methodologies and materials for diploma thesis are arranged. Own initiative, self-activity, reliability and vigorous approach in solving the problems are expected from the candidate.