Design, synthesis, and characterization of potential self-sorting compounds through differential solvation
Diferansiyel çözünürlükle kendisini sınıflandırma potansiyeli olan maddelerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 442346
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AKIN AKDAĞ, PROF. DR. ALİ GÖKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
DNA çift sarmal yapısına hidrofobik ve hidrofilik etkileşimler sonucunda ulaşmıştır. Bir DNA sarmalındaki dizilim incelendiğinde, DNA bazlarının en hidrofobik kısım olduğu görülür ve bu yüzden de çift sarmalın en iç kısmında sudan en uzak olacak şekilde konumlanmışlardır. Bu konum aynı zamanda DNA bazlarının sudan ziyade karşı sarmaldaki DNA bazıyla hidrojen bağı kurmasını sağlar. Dizilimde sıradaki kısım ise şekerdir. Şeker kısmının sudaki çözünürlüğü DNA bazlarından fazla fakat bir sonraki kısım olan fosfat grubundansa azdır. En hirofilik kısım olan fosfat grupları ise çift sarmalın en dışında, su ile olan temasları artacak şekilde konumlanmıştır. Bu sebeple, su içerisinde termodinamik olarak en kararlı form budur. Bütün bu bilgiler ışığında DNA yapısı örnek alınmış ve moleküler yapıların sudaki oluşumu ve davranışları incelenmiştir. Aynı zamanda, yeni bir kavram olan diferensiyel çözünürlük taktim edilmiş ve geliştirilmiştir. Diferensiyel çözünürlük ile su içerisinde moleküler yapıların oluşacağı önerilmiştir. Diferansiyel çözünürlüğün suda moleküler yapıların oluşmasında viii etkili olup olmadığı bu tezin odak noktası olmuştur. Bunu araştırmak için, su içerisinde diferansiyel çözünürlüğe sahip olan maddeler tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Hedef ürünlerin sudaki ve organik çözücülerdeki davranışları NMR, UV-Vis, fluoresans, DLS ve CD analizleriyle çalışılmıştır. Genel olarak, suda diferansiyel çözünürlüğü olan ve olmayan iki madde yukarıda bahsedilen metodlar kullanılarak karşılaştırılmıştır. Literatürde, moleküler toplanmalar büyük ölçüde dairesel dikroism (CD) spektroskopisi kullanılarak analiz edilmiştir. Bu cihaz oldukça pahalı ve ulaşılması zor olduğu için, tez sürecinde bir CD spectrometresi yapılmıştır. İhtiyaç duyulan optik ekipman satın alındıktan sonra, dairesel polarize olmuş ışık üretmek için gereken şekilde dizilmiştir. Tarafımızca yapılan bu spektrometrenin performansı ticari olarak satılan bir CD cihazıyla da karşılaştırılmıştır. Hem kavramsal hem de instrumental kısımlarda daha fazla araştırmaya ve çalışmaya gerek vardır. Fakat, bu tez boyunca hali hazırda elde edilen veriler, su içerisindeki moleküler oluşumların diferansiyel çözünürlükten faydalanarak oluştuklarını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
DNA achieved its double helix form with the help of hydrophilic and hydrophobic interactions. When the sequence of the DNA is examined, it is seen that the DNA bases are the most hydrophobic part, and therefore; they are located at the innermost part of the double helix to avoid interaction with water. This location also enables them to form hydrogen bonds with the complementary DNA base rather than forming them with water. The next part in the sequence is the sugars which have higher solubility in water compared to the DNA bases and lower solubility compared to the upcoming part, phosphate groups. The most hydrophilic part is the phosphate group which is located at the outermost part of the helix to increase its contact with water. Thus this is the thermodynamically most favorable form in water. With this in mind, DNA structure was taken as a model to examine molecular structures' formation and behavior in water. Meanwhile, a new concept, differential solvation, was introduced and developed. It was vi suggested that with the help of differential solvation, molecular assemblies would be formed in water. Whether differential solvation is responsible for the formation of such molecular structures or not is the main question in this thesis. To address this, compounds having differential solvation in water were designed and synthesized. The final products' behaviors in water and in organic solvents were studied with NMR, UVVis, fluorescence, DLS and CD spectroscopy. Mainly, a compound which has differential solvation in water and a compound which has not differential solvation in water were compared and contrasted with the help of above mentioned methods. In literature, molecular assemblies are widely characterized and investigated by circular dichroism (CD) spectroscopy. Since this instrument is very expensive and hard to reach, a homemade CD spectrometer was also built during this study. Necessary optical components were purchased and aligned to create circularly polarized light. The performance of the instrument was also compared with a commercial one. Although both the conceptual and the instrumentation part need further studies, available data obtained during this thesis proves the formation molecular assemblies by differential solvation in water.
Benzer Tezler
- Design, synthesis and characterization of bioinspired nanomaterials for engineering and biomedicine
Biyolojik sistemlerden esinlenerek programlanan nano yapılı malzemelerin mühendislik ve biyomedikal uygulamalar için tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
HAKAN CEYLAN
Doktora
İngilizce
2014
Biyokimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Recombinant production and characterization of serine protease enzyme from Virgibacillus sp. AGTR strain using site directed mutagenesis
Virgibacillus sp. AGTR suşundan izole edilen serin proteaz enziminin bölgeye yönelik mutagenez yöntemi kullanılarak rekombinant üretimi ve karakterizasyonu
EVRİM KAPUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- Kendi kendini onarabilen nanokompozit hidrojel sistemlerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
Design, synthesis and characterization of self-healing nanocomposite hydrogel systems
NURNİSA ELÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN
- Kiral terminal zincir içeren muz şekilli moleküller: Sentezi, karakterizasyonu ve mesofazların incelenmesi
The banana-shaped molecules including chiral terminal chains: The synthesis, characterization and investigation of mesophases
FULYA ÇAĞLA ÇELİKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELKIZ BİLGİN ERAN
DOÇ. DR. HALE OCAK
- Synthesis of conducting polymers and investigation of their electrical properties
İletken polimerlerin sentezi ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
ESMA AHLATCIOĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
DOÇ. DR. MUSTAFA OKUTAN