Dokument: Untersuchung von Funktionellen Dynamiken in DNA-Strukturen und DNA-Polymerasen mittels Einzelmolekül-FRET-Spektroskopie

Titel:Untersuchung von Funktionellen Dynamiken in DNA-Strukturen und DNA-Polymerasen mittels Einzelmolekül-FRET-Spektroskopie
Weiterer Titel:Functional dynamics in DNA structures and DNA polymerases studied by single molecule FRET spectroscopy
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20150818-085426-4
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor:M.Sc Richert, Markus [Autor]
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Dateien vom 13.08.2015 / geändert 13.08.2015
Beitragende:Prof. Dr. Seidel, Claus A. M. [Betreuer/Doktorvater]
Prof. Dr. Groth, Georg [Gutachter]
Stichwörter:Einzelmolekülspektroskopie
Dewey Dezimal-Klassifikation:500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:Die fehlerfreie Replikation des Erbgutes ist eine Voraussetzung für das Überleben von Organismen, vom einzelligen Bakterium bis zum tierischen bzw. pflanzlichen Organismus. Der genaue Mechanismus und die strukturellen sowie kinetischen Zusammenhänge konnten trotz intensiver Forschung bis heute nicht im Detail geklärt werden. Es konnte gezeigt werden, dass es eine weitere, von bisherigen Strukturuntersuchungen nicht erfasste Konformation gibt, die sich in jedem funktionalen Zustand des Enzyms sowohl in Einzelmolekülfluoreszenzexperimenten als auch zeitaufgelöster Fluoreszenzspektroskopie finden lässt. Des Weiteren zeigten die durchgeführten Einzelmolekülexperimente sowie Ergebnisse aus Korrelationsexperimenten ein durchgehend dynamisches Verhalten der Polymerase, unabhängig von gebundenen Substraten oder Liganden. Ausgehend von den gefunden experimentellen Ergebnissen wird ein zu den bestehenden Modellen erweitertes dynamisches Modell der Polymerase vorgeschlagen, welches die neu gefundene Konformation als intermediären Zustand zwischen substratgebundenem Enzym und katalytisch aktivem Enzym einordnet. Der neue Zustand könnte somit eine Rolle in der Unterscheidung von korrektem und inkorrektem Nukleotid spielen. Erste Simulationen konnten zeigen, dass sich die experimentell gefundenen Ergebnisse mit dem postulierten Modell reproduzieren lassen.

The accurate replication of the genetic material is one important factor for the survival of an organism. The exact mechanism with its structural and kinetic relations could not be solved completely in all details to the present day. In this thesis, a so far unknown structural conformation was identified using single molecule fluorescence spectroscopy. Furthermore the experiments showed a highly dynamic behavior of DNA polymerases independent from its functional state (bound substrates and ligands). Based on the experimental data, the known model for the function of DNA polymerases is modified to include the identified structural state. The modified model places this state between the enzyme complex with substrate and the active enzyme, being a candidate for proofreading. Simulations were used to validate the model against experimental data.
Lizenz:In Copyright
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Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Physikalische Chemie und Elektrochemie
Dokument erstellt am:18.08.2015
Dateien geändert am:18.08.2015
Promotionsantrag am:26.06.2014
Datum der Promotion:20.08.2014
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