Forschungspraktikum & Masterarbeiten


Entfaltungsverhalten von DNA-Origami-Strukturen unter dem Einfluss von denaturierenden Stoffen

Masterstudent:
Christoph Hadlich
Betreuer:
M. Sc. Daniel Dornbusch, Prof. Dr. Karim Fahmy (HZDR)
Abteilung:
Biophysik
Zeitraum:
02/2021 – 02/2022

Die Herstellung von DNA-Origami ist eine faszinierende Technologie, in welcher durch bestimmte Zerteilung eines Einzelstrangs zu "Heftklammern" von viraler DNA die anschließende Zusammenfaltung mit dem komplementären Strang so kontrolliert wird, dass beliebige zwei- oder dreidimensionale Objekte entstehen. Durch spezielle Funktionalisierung können sie sehr spezifisch eingesetzt werden und eignen sich dank ihrer Biokompatibilität besonders für Anwendung in der Medizin oder biologischen Forschung.

Eine Möglichkeit wäre die Fixierung von einzelnen Proteinen, um deren Faltung spektroskopisch beobachten zu können. Dazu ist jedoch bis her fast nichts über das Zusammenspiel von DNA-Origamis und Chaotropen Verbindungen wie Guadiniumchlorid (GdmCl) oder Urea bekannt, die standardmäßig eingesetzt werden, um den Zustand der Proteine zu untersuchen.

Veränderung des CD-Spektrums bei Erhöhung der Temperatur

Veränderung des CD-Spektrums bei Erhöhung der Temperatur

Meine Masterarbeit begleitet ein Projekt, das genau dies nun mittels Zirkularer Dichroismus (CD)-Spektroskopie untersucht. Dabei kann durch die Differenz der Absorption von links- und rechtspolarisiertem Licht im UV-Bereich Rückschlüsse auf die sekundäre und tertiäre Struktur der DNA gewonnen werden. Ich probiere dabei durch Anwendung verschiedener Analysemethoden neue Erkenntnisse über die Thermodynamik und mögliche semistabile Gleichgewichtszustände zu gewinnen.