Взаимодействие олигонуклеотидов и сферических наночастиц золота в составе нековалентных ассоциатов Епанчинцева Анна Валерьевна

brief description

Епанчинцева, Анна Валерьевна.
Взаимодействие олигонуклеотидов и сферических наночастиц золота в составе нековалентных ассоциатов : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.10 / Епанчинцева Анна Валерьевна; [Место защиты: ФГБУН Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук]. - Новосибирск, 2020. - 194 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Епанчинцева Анна Валерьевна
2.1. Типы золотой поверхности
2.1.1. Наночастицы золота: способы синтеза
2.1.2. Особенности поверхности золотых электродов
2.1.3. Нанокластеры золота
2.2. Ковалентная связь золота с другими химическими элементами
2.2.1. Ковалентная связь золота с серой
2.2.1.1. Лиганды, присоединяемые к золоту через тиольную группу и ее аналоги
2.2.1.1.1. Присоединение НК через тиольную и фосфотиоатную группу
2.2.1.1.2. Присоединение полиэтиленгликоля
2.2.1.1.3. Другие молекулы, присоединяемые к золоту через тиольную связь
2.2.1.2. Дальнейшая модификация тиольных лигандов
2.2.1.3. Устойчивость тиольной связи
2.2.2. Ковалентная связь золота с селеном и теллуром
2.2.3. Ковалентная связь золота с углеродом
2.2.3.1. Соли производных катиона диазония
2.2.3.2. Ароматические изоцианиды
2.2.3.3. Ароматические и алифатические алкины и алканы
2.3. Взаимодействие золота с различными группами лигандов
2.3.1. Взаимодействие золота с ионами
2.3.2. Взаимодействие золота с низкомолекулярными соединениями
2.3.3. Взаимодействие золота с высокомолекулярными органическими соединениями
2.4. Взаимодействие НЧЗ и соединений пептидной природы
2.4.1. Взаимодействие золота с аминокислотами
2.4.2. Взаимодействие золота с белками сыворотки крови
2.4.2.1. Взаимодействие золота с альбуминами
2.4.2.2. Взаимодействие НЧЗ с убиквитином, миоглобином, гемоглобином и другими белками
2.4.2.3. Стрептавидин, авидин, антитела
2.4.3. Методы и подходы к поиску пептидных последовательностей, взаимодействующих
с НЧЗ
2.4.4. Методы детекции адсорбции белков на НЧЗ, основанные на измерении
флуоресценции аминокислот
2.5. Взаимодействие НЧЗ с нуклеиновыми кислотами
2.5.1. Взаимодействие золота с азотистыми основаниями, нуклеозидами, нуклеотидами
2.5.2. Взаимодействие НК, несущих фосфотиоатную модификацию, с НЧЗ
2.5.3. Нековалентное взаимодействие немодифицированных НК с НЧЗ
2.5.3.1. Фундаментальные исследования
2.5.3.1.1. Блочные олигонуклеотиды: ро1уА-тракт
2.5.3.1.2. Трехблочные олигонуклеотиды
2.5.3.2. Закономерности взаимодействия НЧЗ и НК, полученные в прикладных исследованиях
2.5.4. Нековалентное взаимодействие НК, несущих тиольную группу, с НЧЗ
2.5.5. Механизм нековалентного взаимодействия НК с НЧЗ
2.5.5.1. Теория ДЛФО
2.5.5.2. Влияние соли и растворителя
2.5.5.3. Роль гидрофобных взаимодействий
2.5.5.4. Изотерма адсорбции Лэнгмюра
2.5.5.5. Конформация НК при взаимодействии с поверхностью золота
2.5.5.6. Адсорбция одно- и двуцепочечных НК
2.5.5.7. Адсорбция длинных и коротких НК
2.5.5.8. Атомы, отвечающие за связывание азотистых оснований с поверхностью золота
2.6.1. Селекция ДНК, РНК и пептидов, специфичных к различным материалам
2.6.2. Аналитическое применение нековалентных ассоциатов НЧЗ и НК
2.6.2.1. Детекция мишеней в растворе
2.6.2.1.1. Детекция ДНК/РНК-мишеней
2.6.2.1.2. Детекция мишеней ненуклеотидной природы
2.6.2.2. Детекция однонуклеотидных замен в НК
2.6.2.3. Детекция метилированных участков ДНК
2.6.3. Каталитические свойства ассоциатов НЧЗ с НК
2.6.4. Проникновение в клетки и ткани
3.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Реагенты
3.2. Синтетические олигонуклеотиды
3.3. Оборудование
3.4. Методы
3.4.1. Осаждение ДНК 2 % LiClO4 в ацетоне
3.4.2. Осаждение ДНК этанолом
3.4.3. Выделение и характеризация олигонуклеотидов
3.4.4. Определение концентрации ДНК и НЧЗ по оптической плотности
3.4.5. Электрофорез в полиакриламидном геле
3.4.6. Электрофорез в агарозном геле
3.4.7. Полимеразная цепная реакция
3.4.8. Введение радиоактивного фосфата на 5'-конец НК
3.4.9. Синтез НЧЗ
3.4.10. Методы расчетов
3.4.11. Статистические методы
3.5. SELEX
3.5.1. Схема раунда SELEX
3.5.2. Получение одноцепочечной библиотеки
3.5.3. Стабилизация НЧЗ с помощью polyA перед селекцией
3.5.4. Селекция с промежуточной амплификацией
3.5.5. Селекция с применением агарозного электрофореза (EMSA-SELEX)
3.5.6. Контрселекция к наночастицам серебра
3.6. Получение ассоциатов НЧЗ с НК и анализ их устойчивости
3.6.1. Получение ассоциатов НЧЗ с НК в концентрированных условиях
3.6.2. Получение ассоциатов НЧЗ с НК в разбавленных условиях
3.6.3. Получение ассоциатов НЧЗ с НК в средних условиях
3.6.4. Устойчивость ассоциатов НЧЗ-НК в солевых и буферных условиях
3.6.5. Получение многослойных ассоциатов НЧЗ-НК с HS-PEG-COOH, BSA, HSA, глутатионом
3.6.6. Получение многослойных ассоциатов НЧЗ-НК с линейным PEI
3.6.7. Получение многослойных ассоциатов НЧЗ^РНК с липидной оболочкой
3.6.8. Инкубация ассоциатов НЧЗ-НК с TGA и MUA
3.6.9. Инкубация ассоциатов НЧЗ-НК с желатином
3.6.10. Приготовление «цитозоля»
3.6.11. Инкубация ассоциатов НЧЗ-НК с FBS и «цитозолем»
3.6.12. Десорбция олигонуклеотидов с поверхности НЧЗ
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.6. Анализ связывания НК с НЧЗ с помощью электрофореза в агарозном геле
4.6.1. Разработка методики анализа подвижности ассоциатов
4.6.2. Выбор буферного раствора и содержания агарозы в геле
4.6.3. Оценка сродства НК с НЧЗ
4.6.4. Связывание НК с НЧЗ в условиях конкуренции с другими биомолекулами
4.2. Расчетные оценки нековалентного связывания НК с НЧЗ
4.2.1. Оценка равновесного состояния системы
4.2.2. Расчет констант связывания модельных НК с НЧЗ
4.2.3. Плотность покрытия НК на НЧЗ
4.2.4. Режимы связывания НЧЗ и НК
4.2.5. Связывание НК с НЧЗ в условиях конкуренции с другими биомолекулами
4.3. Селекция in vitro олигонуклеотидов, высокоаффинных к НЧЗ
4.3.1. Условия селекции
4.3.2. Электрофоретический анализ путей селекции
4.3.3. Секвенирование отобранных в результате селекции библиотек
4.3.3.1. Анализа нуклеотидного состава библиотек
4.3.3.2. Частоты встречаемости гексануклеотидов и их комплементов
4.3.3.3. Анализ вариативности встречаемости k-нуклеотидов по позициям при селекции. Картирование рандомного участка библиотеки
4.3.3.4. Шпилечные структуры в библиотеках и их влияние на селекцию
4.3.4. Последовательности возможных аптамеров и значения констант диссоциации
4.3.5. Исследование кинетики связывания аптамерных и контрольных олигонуклеотидов с НЧЗ
4.4. Применение нековалентного связывания с НЧЗ для доставки siРНК в клетки
4.4.1. Дуплексы НК, использованные в работе
4.4.2. Подбор условий для нековалентного связывания дуплексов НК с НЧЗ
4.4.3. Различия в связывании одно- и двуцепочечных НК с НЧЗ
4.4.4. Масштабирование сборки ассоциатов НЧЗ и дцНК и исследование их стабильности при хранении
4.4.5. Исследование устойчивости НК в составе нековалентных ассоциатов НЧЗ-НК к деградации в растворах FBS и «цитозоля»
4.4.5.1. Схемы исследования нуклеазной устойчивости НК в составе ассоциатов с НЧЗ
4.4.5.2. Сравнение факторов в растворе FBS и «цитозоле», влияющих на ассоциаты НК и НЧЗ
4.4.5.3. Исследование деградации и десорбции немодифицированных НК и их ассоциатов
с НЧЗ
4.4.5.3.1. Деградация немодифицированных оцНК
4.4.5.3.2. Десорбция полноразмерных немодифицированных оцНК
4.4.5.3.3. Деградация многослойных ассоциатов НЧЗ с немодифицированными НК
4.4.5.3.4. Нуклеазная устойчивость дцРНК
4.4.5.3.5. Деградация и десорбция полноразмерных оцНК с ФГ-группами
4.4.5.3.6. Деградация и десорбция дцРНК с ФГ-группами
4.4.6. Создание многослойных конструкций на основе НЧЗ для доставки дцРНК в клетки

4.5. Заключение
5. ВЫВОДЫ
6. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
7. СПИСОК ТЕРМИНОВ
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ