Influence of lipid composition and model peptides on lateral organization of lipid layers
| Thesis title in Czech: | Vliv lipidového složení a modelových peptidů na laterální organizaci lipidových vrstev |
|---|---|
| Thesis title in English: | Influence of lipid composition and model peptides on lateral organization of lipid layers |
| Key words: | liposomy, GUV, FRET, FLIM, domény, separace fází |
| English key words: | liposomes, GUV, FRET, FLIM domains, phase separation |
| Academic year of topic announcement: | 2015/2016 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Physics of Charles University (32-FUUK) |
| Supervisor: | prof. RNDr. Petr Heřman, CSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 09.02.2016 |
| Date of assignment: | 12.02.2016 |
| Confirmed by Study dept. on: | 21.04.2016 |
| Date and time of defence: | 08.06.2017 00:00 |
| Date of electronic submission: | 11.05.2017 |
| Date of submission of printed version: | 11.05.2017 |
| Date of proceeded defence: | 08.06.2017 |
| Opponents: | doc. RNDr. Jan Malínský, Ph.D. |
| Advisors: | Radek Šachl |
| Guidelines |
| 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. |
| References |
| 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. |
| Preliminary scope of work |
| 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. |