Ανάλυση λιποσωμικών μεμβρανών μέσω βιοφυσικών τεχνικών (AFM και DLS) και προσομοιώσεων Μοριακής Δυναμικής

Τρέμη, Ιωάννα; Tremi, Ioanna

dc.contributor.author	Τρέμη, Ιωάννα	el
dc.contributor.author	Tremi, Ioanna	el
dc.date.accessioned	2017-03-20T10:49:38Z
dc.date.available	2017-03-20T10:49:38Z
dc.date.issued	2017-03-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44663
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6915
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Λιποσωμικές μεμβράνες	el
dc.subject	Βιοφυσικές τεχνικές	el
dc.subject	Προσομοιώση Μοριακής Δυναμικής	el
dc.subject	Λιπίδια	el
dc.subject	Cell membranes
dc.subject	Fatty acids
dc.subject	Lipids
dc.title	Ανάλυση λιποσωμικών μεμβρανών μέσω βιοφυσικών τεχνικών (AFM και DLS) και προσομοιώσεων Μοριακής Δυναμικής	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	BIOINFORMATICS	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/b50bf44af3b24e597323aa84bd26e06a0650789e
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-01
heal.abstract	Τα λιπαρά οξέα είναι βασικά συστατικά των λιπιδίων που υπάρχουν στις κυτταρικές μεμβράνες και κατά συνέπεια βασικά στοιχεία του ίδιου του οργανισμού. Οποιαδήποτε αλλαγή στη δομή τους επηρεάζει άμεσα τη λειτουργία των μεμβρανών. Εκτός των ενδογενών λιπαρών οξέων πηγή λιπαρών οξέων και γενικά λιπιδίων αποτελεί και η διατροφή. Συγκεκριμένα συχνά ακούμε για την πρόσληψη των ω-3 και ω-6 ακόρεστων λιπαρών οξέων και για τις ευεργετικές τους ιδιότητες. Εκτός από τις ευεργετικές ιδιότητες όμως των λιπών, υπάρχουν και λίπη τα οποία θεωρούνται βλαβερά για τον οργανισμό, όπως είναι τα trans λιπαρά. Η φυσική γεωμετρία των διπλών δεσμών στα λιπαρά οξέα είναι cis. Εντούτοις, μπορούν να εμφανιστούν και με την trans γεωμετρία. Εκτός από τη διατροφή τα trans λιπαρά μπορούν να παραχθούν και ενδογενώς με την επίδραση ελευθέρων ριζών. Ένα από τα σημαντικότερα ακόρεστα λιπαρά οξέα το οποίο μπορεί να βρίσκεται τόσο με την cis όσο και με την trans διαμόρφωση είναι το αραχιδονικό οξύ. Το αραχιδονικό οξύ συναντάται σε σημαντικές ποσότητες σε διάφορες κυτταρικές μεμβράνες και εμπλέκεται σε διάφορες λειτουργίες του οργανισμού. Στην παρούσα εργασία μελετάται η επίδραση του cell membranes σε μοντέλα λιποσωμικής μεμβράνης που προσομοιάζουν το λιπιδικό προφίλ της εξωτερικής στοιβάδας των ερυθροκυττάρων, τόσο πειραματικά όσο και υπολογιστικά. Για τη μελέτη αυτού του συστήματος πραγματοποιήθηκαν α) υπολογιστικές μελέτες μέσω Προσομοιώσεων Μοριακής Δυναμικής και β) πειραματικές μελέτες μέσω τεχνικών Ατομικής Μικροσκοπίας Δύναμης (AFM) και Δυναμικής Σκέδασης Φωτός (DLS). Πιο συγκεκριμένα κατασκευάστηκαν τρεις λιποσωμικές μεμβράνες με cis και trans γεωμετρίες λιπαρών οξέων οι οποίες προσομοιώθηκαν και στη συνέχεια μελετήθηκαν διάφορες φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Δύο από αυτές τις μεμβράνες κατασκευάστηκαν και πειραματικά σε μίγματα λιποσωμάτων και στη συνέχεια μελετήθηκε η μορφολογία τους, το μέγεθος τους και το επιφανειακό τους φορτίο. Μελέτες υποστηρίζουν ότι τα trans λιπαρά επηρεάζουν τις ιδιότητες και τη φύση των μεμβρανών. Εντούτοις, τα αποτελέσματα τόσο της Μοριακής Δυναμικής όσο και οι μετρήσεις των λιποσωμάτων δεν έδειξαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των μεμβρανών που περιέχουν cis και trans λιπίδια. Παρατηρήθηκαν ωστόσο μικρές διαφορές όσον αφορά τη διάμετρο των λιποσωμάτων. Επίσης στην παρούσα μελέτη επιβεβαιώνεται η υπόθεση ότι τα trans λιπαρά οξέα έχουν κάποια κοινά χαρακτηριστικά με τα κορεσμένα λιπαρά και ότι κάνουν τα λιπίδια περισσότερο διατεταγμένα. Τα συγκεκριμένα συστήματα μελέτης είναι αρκετά σημαντικά και δύναται να προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες όσον αφορά την επίδραση των trans λιπαρών οξέων στη μεμβράνη και το ρόλο του αραχιδονικού οξέος ώς ένα από τα βασικά συστατικά των λιπιδίων των κυτταρικών μεμβρανών.	el
heal.abstract	Fatty acids are essential components of lipids in cell embranes and therefore key elements of the organism . Any change in th eir structure directly affects the functioning of the membranes. Apart from the endogenous fatty acids, d iet is one of the main sources of fatty acids and lipids in general . Specifically we often hear about the intake of omega - 3 and omega - 6 unsaturated fatty acids and about their beneficial properties. Beside the ir beneficial properties of fats, there are some fats that are considered to be harmful to the body, such as trans fat ty acids . The physical geometry of the double bonds in the fatty acids is cis. However, they can occur also with trans geometry. If we exclude the diet ary intake, trans fats can b e produced endogenously by the effect of free radicals. One of the major unsaturated fatty acids that can occur either in the cis or the trans configuration is the arachidonic acid. The arachidonic acid is found in important qua ntities in various cell membranes and is involved in various body functions. In this thesis the effect of trans arachidonic acid in model liposomal membranes is studied. In these membranes we simulate the outer layer of the erythrocyte membrane computation ally as well as experimentally. This work was accomplished through a) computational studies , using Molecular Dynamics simulations and b) experimental studies using Atomic Force Microscopy (AFM) and Dynamic Light Scattering (DLS). Specifically three liposom al membranes with cis and trans lipids , were constructed and simulated in order to study various physico chemical properties of the membranes. Two out of the three membranes were also constructed experimentally in liposomal mixtures and then the ir morphology, their size and their surface charge were studied . Studies su ggest that trans fats affect the properties and the nature of membranes. However, the results of both the Molecular D ynamics simulations and the measurements of liposomes showed no sig nificant difference between the membranes that contained the cis and the trans lipids . However, slight differences were observed in the diameter of the liposomes. Moreover i n this study the hypothesis that t rans fatty acids are in some way similar to the s aturated fats and that lipids are more ordered in both cases is also confirmed. The specific systems are quite important and may provide important information regarding the effect of trans fatty acids in the membrane and the role of arachidonic acid as one of the main components of lipids in the cell membranes.
heal.advisorName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Χατζηλιάλογλου, Χρυσσόστομος	el
heal.committeeMemberName	Κούρνια, Ζωή
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	111 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true