20. novembril kell 10.15 kaitseb Naila Nasirova keemia erialal doktoritööd „Development and optimisation of biochemical detection systems from molecular probes to microfluidic platforms“ („Biokeemiliste detekteerimissüsteemide arendamine ja optimeerimine – molekulaarsetest sondidest kuni mikrofluidikaplatvormideni“).
Juhendajad:
Dr. Hanno Evard, TÜ keemia instituut
kaasprofessor Darja Lavõgina, TÜ keemia instituut
Oponent:
Dr. Kari Kopra, Department of Chemistry, University of Turku, Finland
Kokkuvõte:
Biokeemilised detekteerimissüsteemid teisendavad molekulaarsed omadused ja interaktsioonisündmused mõõdetavateks signaalideks, võimaldades biomolekulide kvantitatiivset analüüsi fundamentaaluuringutes, ravimite väljatöötamisel ja diagnostikas. Sõltuvalt nende konstruktsioonist saab selliseid süsteeme kasutada analüüdi kontsentratsioonide määramiseks, ensüümi aktiivsuse mõõtmiseks või molekulaarsete interaktsioonide tugevuse hindamiseks. Tulemusi võivad aga tugevalt mõjutada analüüsikomponentide keemilised omadused, maatriksiefektid ning mõõdetava signaali tekkimist ja tuvastamise põhimõtted. Käesolev väitekiri uurib neid väljakutseid kolme üksteist täiendava lähenemisviisi abil. Esmalt uuriti tegureid, mis segavad tavaliselt kasutatavaid kolorimeetrilisi valguanalüüse, näidates, kuidas erinevad ühendid võivad muuta analüüsi tulemusi ja mõjutada valgumõõtmiste usaldusväärsust. Leiti uut tüüpi segavad ühendid, mida kasutatakse suhteliselt laialdaselt transfektioonireagentidena ja rakkuminekut soodustavate peptiididena ning mis seejuures võivad moonutada valguanalüüsi tulemusi. Järgmisena laiendati varem proteiinkinaaside uurimiseks välja töötatud molekulaarsete sondide rakendust valkude arginiini metüültransferaasidele kui eraldi ensüümsihtmärkide klassile. Kasutades valkude arginiini metüültransferaasi 1 (PRMT1) mudelsihtmärgina, hinnati kriitiliselt arginiinirikaste konjugaatide sobivust fluorestsentsanisotroopial põhineva või pika elueaga fotoluminestsentsil põhineva lugemiga ühilduvate sondidena. Lõpuks töötati välja biotiini tuvastamiseks mõeldud mikrofluidne analüüs, mis ühendas kromatograafilise eraldamise etapi avidiinipõhise äratundmisega. See võimaldas eristada biotiini struktuurselt sarnastest ühenditest ja tuvastada seda miniatuurses analüütilises vormingus. Kokkuvõttes näitavad need uuringud, et usaldusväärsete biokeemiliste tuvastussüsteemide väljatöötamine nõuab nii üksikute analüüsikomponentide mõjutavate tegurite hoolikat iseloomustamist kui ka molekulaarse äratundmise, signaali genereerimise ja analüütilise eraldamise asjakohast integreerimist. Töö illustreerib, kuidas need põhimõtted saavad toetada väljakujunenud analüüside optimeerimist, molekulaarsete sondide kohandamist uutele sihtmärkklassidele ja integreeritud mikrofluidsete tuvastusplatvormide väljatöötamist.
