Studium průniku oligonukleotidů skrz liposomální membránu

Abstract

Modified oligonucleotides, short pieces of nucleic acids, have become potential candidates for treatment of viral, malignant or genetic diseases. Efficient application of modified oligonucleotides requires their sufficient penetration inside the cell through the lipid membrane. Diploma thesis employs liposomes, synthetic vesicles formed by the lipid bilayer, as a model system for the study of interaction of lipid and complex of homooligonucleotides dT15 with cationic porphyrin CuTMPyP4 using Raman spectroscopy. Raman spectra were measured in solution on the slide and using special technique of drop coating deposition Raman spectroscopy (DCDR) on integrated Raman confocal microspectrophotometer. Processes of liposome formation and sample preparation were optimized. Experimental data were analysed using factor analysis based on singular value decomposition (SVD) algorithm. It was observed that interaction of oligonucleotide with porphyrin induces fluorescent background increase. Raman spectra of complex of oligonucleotide with porphyrin exhibit the domination of porphyrin vibrational bands. Stretching vibrations of lipid assigned to hydrogens of fatty acids are observed in the spectra of complex with liposomes. The observed spectral changes show the interaction of lipid with complex of oligonucleotide and...

Modifikované oligonukleotidy, krátké úseky nukleové kyseliny, se staly potenciálními léčivy virových, nádorových či geneticky podmíněných onemocnění. Účinné použití modifikovaných oligonukleotidů vyžaduje jejich efektivní průnik skrz buněčnou membránu dovnitř buňky. V diplomové práci byly využívány liposomy, syntetické váčky tvořené dvojitou lipidovou vrstvou, jako modelový systém ke studiu interakce lipidu s komplexem homooligonukleotidu dT15 a kationického porfyrinu CuTMPyP4 za použití Ramanovy spektroskopie. Měření Ramanových spekter bylo prováděno na integrovaném Ramanově konfokálním mikrospektrofotometru a to jednak z roztoku na podložním sklíčku a jednak za použití speciální techniky kapkově nanášených povlaků (DCDR). Byl optimalizován proces výroby liposomů a přípravy vzorků pro měření spekter. Experimentální data byla zpracována faktorovou analýzou za využití algoritmu SVD (singular value decomposition). Bylo pozorováno, že při interakci oligonukleotidu s porfyrinem dochází k nárůstu signálu způsobeného fluorescencí. V naměřených Ramanových spektrech komplexu oligonukleotidu s porfyrinem dominují pásy, které přísluší vibracím porfyrinu. Ve spektrech komplexu s liposomy je možné pozorovat příspěvek valenčních vibrací vodíků řetězců mastných kyselin lipidu. Pozorované spektrální změny ukazují na...