Please use this identifier to cite or link to this item:https://hdl.handle.net/20.500.12259/107329
Type of publication: bachelor thesis
Field of Science: Chemijos inžinerija / Chemical engineering (T005)
Author(s): Bučelytė, Augustina
Supervisor: Gruodis, Alytis
Title: Ląstelės dirbtinės membranos modeliavimai pusempiriais metodais. Stabilumo ir labilumo problemos
Other Title: Modelling of artificial cell membrane by means of semiempirical methods. Tasks of stability and lability
Extent: 54 p.
Date: 18-Jun-2020
Keywords: Elektroporacija;Electroporation;Porų formavimasis;Pore formation;Cholesterolis;Cholesterol
Abstract: Poros susiformavimas ląstelių plazminėje membranoje – tai ląstelių membranos pralaidumo padidėjimas, atsirandantis dėl stipraus išorinio dirgiklio arba jų visumos – plačiai naudojamas molekulinėje biologijoje, genetikoje, farmacijoje, biotechnologijoje ir medicinoje. Veikiant plazminę membraną elektriniu lauku arba tam tikromis molekulėmis, tokiomis kaip hidroksilo (OH-) jonais, geležies Fe2+ jonais, galima stebėti ląstelės plazminės membranos fosfolipidų konformacinius pokyčius laike. Šios medžiagos gali paveikti membranos pralaidumą ir įsiterpti tarp fosfolipidų sluoksnio. Šis darbas skirtas tirti ląstelės dirbtinės membranos fosfolipidų sluoksnio ir hidroksilo radikalų asociato geometrinę struktūrą kvantcheminiais metodais bei įvertinti fosfolipidų ortofosforo grupių geometrijos pokytį, esant geležies jonui. Taip pat bei įvertinti fosfolipidų ortofosforo grupių geometrijos pokytį dalyvaujant hidroksilo radikalams ir geležies jonui, kuomet į dirbtinę plazminę membraną yra įterpta cholesterolio molekulė. Kvantinės chemijos metodais nustatyta dirbtinės membranos fosfolipidų sluoksnio geometrija. Rezultatai rodo, kad OH- ir Fe2+ jonai gali lengvai patekti į membraną. Hidroksilo jonai gali adsorbuotis ant jos paviršiaus, todėl susidaro poros. Plazminėje membranoje esantis cholesterolis stengiasi išvengti hidroksilo grupių patekimo tarp fosfolipidų. Kadangi cholesterolis yra prisijungęs prie kaimyninių fosfolipidų molekulių per vandenilinius ryšius, jo tvirta steroidų žiedo struktūra trukdo fosfolipidų angliavandenilių grandinėms, taip padidindama mechaninį membranos stabilumą. Darbo rezultatai gali būti naudingi optimizuojant molekulinės biologijos, biotechnologijos, medicinos ir maisto pramonėje naudojamus elektroporacijos metodus.
Pore formation in the plasma membrane of cells is an increase in the permeability of the cell membrane due to a strong external stimulus or a combination thereof. It is widely used in molecular biology, genetics, pharmaceuticals, biotechnology and medicine. By subjecting the plasma membrane with an electric field or certain molecules such as hydroxyl (OH-) ions, iron Fe2+ ions, conformational changes in the phospholipids of the cell plasma membrane can be observed over time. These substances can affect membrane permeability and intervene between phospholipid layers. In the present work, the geometric structure of the cell artificial membrane phospholipid layer and hydroxyl radical associates by quantum chemical methods and the change in the geometry of phospholipid orthophosphorus groups have been investigated in the presence of iron ion. Other task has been to evaluate the change in the geometry of the orthophosphorus groups of phospholipids in the presence of hydroxyl radicals and iron ion when a cholesterol molecule is embedded in the artificial plasma membrane. The geometry of the artificial membrane phospholipid layer was determined by quantum chemical methods. The results show that OH- and Fe2+ ions can easily enter the membrane. Hydroxyl ions can adsorb on its surface by forming pores. The cholesterol in the plasma membrane tries to prevent the entry of hydroxyl groups between the phospholipids, because the cholesterol is attached to neighboring phospholipid molecules through hydrogen bonds, its robust steroid ring structure interferes with phospholipid hydrocarbon chains thereby increasing mechanical membrane stability. The results of the work can be useful in optimizing electroporation methods used in molecular biology, biotechnology, medicine and food industry.
Internet: https://hdl.handle.net/20.500.12259/107329
Appears in Collections:2020 m. (GMF bak.)

Files in This Item:
augustina_bucelyte_bd.pdf4.06 MBAdobe PDF   Until 2025-06-18View/Open

Show full item record
Export via OAI-PMH Interface in XML Formats
Export to Other Non-XML Formats


CORE Recommender

Page view(s)

34
checked on Jun 6, 2021

Download(s)

9
checked on Jun 6, 2021

Google ScholarTM

Check


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons