Využití simulace jako komplementární metody pro interpretaci experimentálních dat ve výzkumu fluorescence jednotlivých molekul

Bc. Zdeněk CARDA

Master's thesis

Anotácia:

Jedno-molekulární metody pro zkoumání fluorescence jsou silným nástrojem pro výzkum zejména ve strukturní a molekulární biologii. Tyto metody přinášejí výhody oproti statistickému zpracování dat souboru mnoha molekul, poskytují kvalitativně nové informace o sledovaných vzorcích. Můžeme tak přímo charakterizovat statistické distribuce a jejich kinetiky. Mezi metody, které toto umožňují, patří fluorescenční korelační spektroskopie, FRET a analýza variance záblesků. S pokračujícím výzkumem v této oblasti jsou získávány nové poznatky a metody, pro jejichž interpretaci zatím neexistují analytické vztahy a ne vždy jsou zpočátku známy jejich limity. Zde s výhodou nastupují počítačové simulace, které šetří nejen finanční náklady při definici limit, ale zároveň pomáhají s interpretací výsledků, a na jejichž základě lze následně formulovat nové teoretické modely.

Abstract:

Fluorescence single-molecule methods represent mighty tools for researchers in the field of structural and molecular biology. These methods are bringing in many advantages when compared to the statistical data processing of multi-molecular species. We can directly compare true statistical distributions and their kinetics. Here belongs fluorescence correlation spectroscopy, FRET and burst variance analysis. As the research advances, new methods are being developed which at the very beginning do not have proper analytical relations for data interpretation and which experimental limits we can't tell. That is the moment when the computer simulations can be used to our advantage. They can help us to specify the right direction of the future research, which is a great money-saver, while opening new perspectives and insights into the explored matter. Correct interpretation of the simulations results is key for the consequent defining of new theoretical models.

Kľúčové slová

FRET, FCS, BVA, simulace, difuze, fluorescence

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Mgr. Tomáš Fessl, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Physics / Physical Measurements and Modelling