Elucidation of the denaturation mechanism of urea on macromolecules in aqueous medium
Ürenin sulu ortamda bulunan makromoleküller üzerindeki denatürasyon mekanizmasının aydınlatılması
- Tez No: 761368
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM OKUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu tez çalışmasında, sulu çözeltilerdeki makromoleküllerin üreden kaynaklanan çözünürlük değişiklikleri, poli (N-izopropilakrilamid) (PNIPAM) ve poli (N, N-dietilakrilamid) (PDEA) alt kritik çözelti sıcaklığı kullanılarak 6.0 molar üre konsantrasyona kadar incelenmiştir. İstenen makromoleküllerin üre ile çökmüş durumunu çalışabilecek uygun ölçüm tekniklerinin bulunmaması nedeniyle, çökmüş makromolekül - üre etkilşimlerini çalışabilecek sıcaklık kontrollü ATR–FTIR spektroskopi tabanlı bir yöntem geliştirilmiştir. Alt kritik çözelti sıcaklığı ölçümleri ile üre konsantrasyonu artarken PDEA'nın çözünürlüğünün arttığı ancak moleküler yapıları çok benzer olmasına karşın PNIPAM'ın monotonon bir şekilde çözünürlüğün azaldığı gösterilmiştir. Bu farklılığı daha da araştırmak için sıcaklık gradyanlı ATR-FTIR ölçümleri gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, 6.0 M'ye kadar olan ürenin çökmüş makromoleküllere birikmesi gözlenmemiştir ve bu da ürenin bulutlanma mekanizması hakkında şüphe uyandırmaktadır. Ayrıca, yüksek (> 3.0 M) üre konsantrasyonlarında, PNIPAM ve PDEA'nın çökmüş formu, çözelti içindeki sıcaklık gradyanının daha soğuk kısımlarına doğru birikerek, makromolekülün tercih edilen formunun çözünür (çökmemiş) form olduğunu göstermektedir. Bu şaşırtıcı sonuçlar, hem PNIPAM hem de PDEA'nın alt kritik solüsyon sıcaklığının üstünde bulunan ve yüksek üre konsantrasyonlarında çözünür formu tercih ettiğini görülmüştür. Moleküler mekanizma olarak, üre molekülleri, PNIPAM'nin amit grupları arasında“yapıştırıcı”görevi görmesi ve makromoleküllerin intra- ve inter- moleküler kısımlarını birbirlerine yaklaştırması ve bu sayede makromolekülleri çökmüş gibi davranmasını sağlamaktadır. Ancak bu mekanizma PDEA makromolekülünde etkili olmamaktadır. Bulgularımız sadece sulu faz olgularına değil, aynı zamanda sulu ortamda makromoleküllerin çökmüş fazına ışık tutmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the urea-induced solubility changes of macromolecules in aqueous solutions were investigated by utilizing lower-critical-solution-temperature(LCST) of poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM) and poly(N,N-diethylacrylamide)(PDEA) as a function of urea concentration upto 6.0 M. Due to the lack of suitable probing methods for collapsed state of interested macromolecules, a temperature-controlled ATR – FTIR spectroscopy based method was developed to explore the interaction between urea and the collapsed state of macromolecule. LCST measurements revealed that the solubility of PDEA increases with increasing urea concentrations, whereas PNIPAM salts-out from the solution monotonically, despite the fact that both polymers have similar molecular structures. Temperature gradient ATR-FTIR measurements were carried out to further investigate this discrepancy. First, no favourable urea accumulation towards the collapsed form of macromolecules was observed upto 6.0 M urea, which puts doubt on the urea clouding mechanism. Moreover, at elevated (>3.0M) urea concentrations, the collapsed form of the PNIPAM and PDEA accumulated towards the cooler parts of temperature gradient in solution, indicating the preferred form of the macromolecule is the soluble (uncollapsed) form. These surprising results indicate that both PNIPAM and PDEA prefers the soluble form at elevated urea concentrations above the LCST. As a molecular mechanism, the urea molecules act as a“glue”between the amide groups of PNIPAM, bringing intra-and inter-molecular parts of the macromolecule into close proximity, and act as a collapsed form of macromolecules. Apparently, such a mechanism isn't valid for PDEA. Our findings shed new light on aqueous phase phenomena, and aggregated (collapsed) phase of macromolecules in aqueous medium.
Benzer Tezler
- The computational study on the elucidation of the binding interactions and mechanism of anti-neoplastic purine derivative drugs with DNA: Molecular docking and md simulation studies
Anti-neoplastik pürin türevi ilaçların dna etkileşimlerinin ve bağlanma mekanizmalarının moleküler kenetlenme ve md simulasyonları ile incelenmesi
SOYKAN AĞAR
Doktora
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
- Obstrüktif uyku apne sendromu tanılı hastalarda noktüri sıklığı ve CPAP sonrası noktürinin değerlendirilmesi
Evaluation of nocturia frequency and post-CPAP nocturia in patients with obstructive sleep apnea syndrome
ELİF GULIYEV
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Göğüs HastalıklarıKocaeli ÜniversitesiGöğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞİM BOYACI
- Elucidation of the therapeutic action mechanisms of strigolactones against neuroinflammatory diseases: Potential inhibitory effects on NLRP3 inflammasome and microglia activation
Nöroinflamatuar hastalıklara karşı strigolaktonların terapötik etki mekanizmalarının aydınlatılması: NLRP3 inflamazom ve mikroglia aktivasyonu üzerine potansiyel inhibitör etkileri
GİZEM ANTİKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyolojiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞBA TÜMER
- Tırfıl (üçgül) bitkisinden olan Trifolium resupinatum'dan izole edilen bazı doğal bileşiklerin NMR teknikleri yardımıyla yapılarının açıklanması
Elucidation of the structures of some natural products isolated from Trifolium resupinatum L. var. microcephalum. Zoh. by the help of NMR techniques
TAHİR BAKKAL
- Fertil ve infertil hasta gruplarında CC ve CXC kemokinlerinin ekspresyonlarının saptanması
Elucidation of the CC and CXC chemokine expressions in fertile and infertile patients
ASLI TOKYAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Histoloji ve EmbriyolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE KÖSE VURUŞKAN