ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ‘’ΒΙΟΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΝΑΝΟΔΟΜΕΣ’’ ’’ΑΝΑΠΤΥΣΣΟΜΕΝΟΣ ΙΟΣ ΣΕ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΑ NANOCONTAINER’’ ‘ ΕΙΡΗΝΗ ΚΟΥΤΣΟΥΡΟΥΜΠΗ ΑΜ 251

ΙΟΙ Ο κάθε ιός βρίσκεται εγκλωβισμένος μέσα σε ένα καψίδιο,όπου και προστατεύεται το γενετικό του υλικό,το οποίο είναι επικαλυμένο από κάποια πρωτείνη. Δηλαδή σχηματικά έχουμε:

ΙΟΙ  Το καψίδιο προστατεύει τον ιό,έχοντας ‘’κομμάτια αναγνώρισης’’ στην επιφάνεια του.  Ρόλος της κάθε πρωτείνης είναι να αναγνωρίζει τον ξενιστή και να κολλάει πάνω του τον ιό.  Στην επιφάνεια του ιού υπάρχει μεγάλη συγκέντρωση γλυκοπρωτεινών.

ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ-ΚΑΝΑΛΙΑ Στο συγκεκριμένο πείραμα η πρωτείνη που έχουμε είναι η πρωτεΐνη Lamb. Το βακτηριακό κανάλι αποτελείται από πρωτεΐνη Lamb η οποία:  είναι ένας συγκεκριμένος μεταφορέας μαλτοδεξτρίνης,αλλά επίσης  χρησιμεύει ως υποδοχέας για να προκαλέσει εκτόξευση του DNA. Graff et al. PNAS April 16, 2002 vol. 99 no

ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ-ΚΑΝΑΛΙΑ Η πρωτείνη Lamb αποτελείται από :  trimeric κανάλια στον εξωτερικό τοίχο του κελιού Gram-αρνητικών βακτηρίων που επιτρέπουν σε μια συγκεκριμένη μεταφορά μαλτόζης και μαλτοδεξτρίνης.  χρησιμεύει ως υποδοχέας για φάγο  τα κανάλια της lamb θα μπορούσαν να είναι ένα σημαντικό μονοπάτι για την επέμβαση DNA του ιού.  μπορεί να προκαλέσει δέσμευση των φάγων

ΥΠΕΡΔΟΜΕΣ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ Είναι γνωστό ότι τα κατάλληλα αμφίφιλα συμπολυμερή τύπου μπλοκ μπορεί να ειναι αυτο-συναρμολογούμενα σε υδατικό μέσο ενημέρωσης σε μεμβράνη που μοιάζει με υπερκατασκευές (π.χ., φυσαλίδες).

ΥΠΕΡΔΟΜΕΣ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ Αυτές οι φυσαλίδες συμπολυμερών βρέθηκαν να είναι σημαντικά πιο σταθερές και αυτο φαίνεται απο το γεγονός οτι είναι σταθερές κατά τη διάρκεια αρκετών χρόνων και δεν παρουσιάζουν καμία αλλαγή στο μέγεθος. Το αποτέλεσμα των πολυμερισμένων φυσαλίδων ειναι ότι έχουν ιδιότητες στερεάς κατάστασης, όπως το σχήμα διασταυρωμένου λόγω της φύσης τους και ότι μπορούν να διατηρήσουν την κοίλο δομή της σφαίρας τους ακόμα και μετά την απομόνωσή τους από την υδατική φάση. mmoffitt/spincoating1.jpg

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΗΣ LAMB ΣΤΑ ΤΕΧΝΗΤΑ ΚΑΝΑΛΙΑ ΤΩΝ TRIBLOCK ΣΥΜΠΟΛΥΜΕΡΙΚΩΝ ΦΥΣΑΛΙΔΩΝ Σχηματική αναπαράσταση του DNA το οποίο φέρει μια πρωτεΐνη Lamb, και το DNA μεταφέρεται σε όλη την μπλοκ μεμβράνη συμπολυμερούς. Alexandra Graff*, Marc Sauer*, Patrick Van Gelder†, and Wolfgang Meier*‡§

ΔΟΜΗ ΤΗΣ TRIBLOCK ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΗΣ ΦΥΣΑΛΙΔΑΣ (ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ) Triblock  δηλαδή το πολυμερές αποτελείται απο 3 ‘κομμάτια’’.Μία σχηματική αναπαράσταση φαίνεται παρακάτω : Graff et al. PNAS April 16, 2002 vol. 99 no

ΔΟΜΗ ΤΗΣ TRIBLOCK ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΗΣ ΦΥΣΑΛΙΔΑΣ (ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ) Το πολυμερές που χρησιμοποιήθηκε για το πείραμα αυτό ήταν το PMOXA- PDMS-PMOXA με χημικό τύπο :

ΔΟΜΗ ΤΗΣ TRIBLOCK ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΗΣ ΦΥΣΑΛΙΔΑΣ (ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ) Παρακάτω βλέπουμε μία μικρογραφία από ΤΕΜ : Macromol. Biosci. 2004, 4, 930– WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

ΔΟΜΗ ΤΗΣ TRIBLOCK ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΗΣ ΦΥΣΑΛΙΔΑΣ (ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ) Γιατί δημιουργούνται οι φυσαλίδες ? Οι φυσαλίδες δημιουργούνται λόγω της ‘’triblock’’ δομής του πολυμερούς. PMOXA-PDMS-PMOXA  αποτελείται από 2 υδρόφιλα μέρη και ένα υδρόφοβο. Αν η δομή αυτή χαλούσε,τότε ΔΕΝ θα μπορού- σαν να δημιουργηθούν οι φυσαλίδες!!!!!

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Πειράματα Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Πέντε microliters της phageβ βάφονται με διάλυμα οξικού οξέος και κατόπιν τα αφήνουμε να στεγνώσουν στον αέρα όπου μετά θα εξεταστούν από ένα συγκεκριμένο όργανο (Philips ME 400),του οποίου διάταξη φαίνεται παρακάτω: srs.dl.ac.uk/VUV/home-page/imaging-laboratory/scan5.gif

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Πειράματα Langmuir Το πολυμερές proteinβ και οι αλληλεπιδράσεις proteinβ των λιπιδίων έχουν υπολογιστεί με βάση την μονοστρωματικών τεχνική. Τόσο τα triblock συμπολυμερή όσο και τα monolayers λιπιδίων ήταν μοιρασμένα από ένα διάλυμα χλωροφορμίου σε διεπαφή με νερό.  Η πρωτεΐνη lamb ήταν ένεση με μικροσύριγγα. Οι μετρήσεις ξεκίνησαν 30 λεπτά μετά την ένεση σε πρωτεΐνες. Το αποτέλεσμα ηταν συμπίεση ισοθερμικήσ καμπύλης των λιπιδίων και triblock συμπολυμερή τα οποία καταγράφηκαν υπο απουσία ή παρουσία διαφόρων ποσών του καθαρού Lamb.

A ΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Electron μικρογραφία αρνητικά χρωματισμένων συμπλόκων που σχηματίστηκαν μεταξύ phage και φυσαλίδων που φέρουν Lamb πρωτεϊνες σε 37Β ° C. (Α) Φάγος φαίνεται να συνδέεται με μία κύστη μέσω της ουράς του. (Β) Ένας φάγος δεσμεύεται σε μια κύστη συνολικά που φέρει Lamb πρωτεΐνη. Graff et al. PNAS April 16, 2002 vol. 99 no

A ΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Επίδραση της πρωτεΐνης lamb σε ceramide και triblock συμπολυμερούς μονοστρωματικών. Οι αυξήσεις πίεση επιφάνειας ως συνάρτηση της συγκέντρωσης πρωτεΐνης λόγω της αύξησης της εισαγωγής πρωτεΐνης. Graff et al. PNAS April 16, 2002 vol. 99 no

A ΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η ένεση με την πρωτείνη Lamb,μπορεί να ακολουθηθεί με τη βοήθεια της βαφής YO-PRO-1, η οποία σχηματίζει ένα φθορίζον συγκρότημα και έτσι παρατηρείται μια απότομη αύξηση στην ένταση του φθορισμού. Μόλυνση του phage DNA σε PMOXAβ PDMSβ PMOXA triblock συμπολυμερές φυσαλίδων με υποδοχέα lamb Graff et al..

A ΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Πού οφείλεται η αύξηση του φθορισμού? Graff et al.

A ΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ PNAS April 16, 2002 vol. 99 no

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

Ευκαρυωτικά κύτταρα Γονιδιακή θεραπεία

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ  Virus-assisted loading of polymer nanocontainer Alexandra Graff*, Marc Sauer*, Patrick Van Gelder†, and Wolfgang Meier*‡§ *Department of Physical Chemistry, University of Basel, Klingelbergstrasse 80, CH-4056 Basel, Switzerland; †Department of Ultrastructure, Vrije Universiteit Brussel, Paardestraat 65, B-1640 Sint-Genesius-Rode, Belgium; and ‡School of Engineering and Science, International University of Bremen, Campus Ring 1, Bremen, Germany Edited by Jack Halpern, University of Chicago, Chicago, IL, and approved January 18, 2002 (received for review December 7, 2001)  Asymmetric ABC-Triblock Copolymer Membranes Induce a Directed Insertion of Membrane Proteinsa Roxana Stoenescu, Alexandra Graff, Wolfgang Meier* Department of Chemistry, University of Basel, Klingelbergstr. 80, CH-4056 Basel, Switzerland 