Bakalářská práce se zabývá vzájemnými interakcemi dvou řetězců hyaluronanu ve vodném prostředí o různých koncentracích chloridu sodného prostřednictvím softwaru pro moleku-lovou dynamiku NAMD. Teoretická část práce pojednává o kyselině hyaluronové, popisu-je princip molekulové dynamiky a jak může být při studiu kyseliny hyaluronové přínosná, a shrnuje poznatky z předchozích podobných zkoumání. V rámci praktické části je pak na dvou různých modelech - řetězce zcela volné a řetězce fixované v místech, kde se mezi nimi spontánně tvoří vodíkové vazby - při teplotě 275 K a různých koncentracích soli zkoumána četnost intermolekulárních vodíkových vazeb a vliv sodných iontů a molekul vody na tyto vazby.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with interactions of two chains of hyaluronan in an aqueous solu-tion with various concentrations of sodium chloride by means of NAMD - software for molecular dynamics studies. The theoretical part of the thesis deals with hyaluronic acid, describes the principle of molecular dynamics and how it can be useful in the study of hyaluronic acid, and summarizes the findings from previous similar investigations. In the practical part, the frequency of intermolecular hydrogen bonds and the influence of sodium ions and water molecules on these bonds are examined on two different models - chains completely free and chains fixed in places where hydrogen bonds are spontaneously for-med - at a constant temperature of 275 K and at various salt centcentrations of NaCl.
molecular dynamics, virtual simulations, hyaluronan, hydrogen bond
Rozsah průvodní práce
43 s. (55 583 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce se zabývá vzájemnými interakcemi dvou řetězců hyaluronanu ve vodném prostředí o různých koncentracích chloridu sodného prostřednictvím softwaru pro moleku-lovou dynamiku NAMD. Teoretická část práce pojednává o kyselině hyaluronové, popisu-je princip molekulové dynamiky a jak může být při studiu kyseliny hyaluronové přínosná, a shrnuje poznatky z předchozích podobných zkoumání. V rámci praktické části je pak na dvou různých modelech - řetězce zcela volné a řetězce fixované v místech, kde se mezi nimi spontánně tvoří vodíkové vazby - při teplotě 275 K a různých koncentracích soli zkoumána četnost intermolekulárních vodíkových vazeb a vliv sodných iontů a molekul vody na tyto vazby.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with interactions of two chains of hyaluronan in an aqueous solu-tion with various concentrations of sodium chloride by means of NAMD - software for molecular dynamics studies. The theoretical part of the thesis deals with hyaluronic acid, describes the principle of molecular dynamics and how it can be useful in the study of hyaluronic acid, and summarizes the findings from previous similar investigations. In the practical part, the frequency of intermolecular hydrogen bonds and the influence of sodium ions and water molecules on these bonds are examined on two different models - chains completely free and chains fixed in places where hydrogen bonds are spontaneously for-med - at a constant temperature of 275 K and at various salt centcentrations of NaCl.
molecular dynamics, virtual simulations, hyaluronan, hydrogen bond
Zásady pro vypracování
Molekulová dynamika se zabývá simulováním systémů s velkým počtem stupňů volnosti na základě numerického řešení pohybových rovnic jednotlivých atomů. Velmi vhodné jsou například pro zkoumání struktury a vlastností makromolekul.
Cílem práce je popsat interakce hyaluronan-hyaluronan, případně jejich teplotní závislost či míru vlivu koncentrace iontů rozpuštěných ve vodě, na základě simulací v programu NAMD.
Zásady pro vypracování
Molekulová dynamika se zabývá simulováním systémů s velkým počtem stupňů volnosti na základě numerického řešení pohybových rovnic jednotlivých atomů. Velmi vhodné jsou například pro zkoumání struktury a vlastností makromolekul.
Cílem práce je popsat interakce hyaluronan-hyaluronan, případně jejich teplotní závislost či míru vlivu koncentrace iontů rozpuštěných ve vodě, na základě simulací v programu NAMD.
Seznam doporučené literatury
[1] Jungwirth P., Molekuly a ionty v pohybu: Počítačové simulace biochemických a biofyzikálních procesů. Chem. Listy 108, 278-284 (2014).
[2] Almond A., Multiscale modeling of glycosaminoglycan structure and dynamics: current methods and challenges. Current Opinion in Structural Biology 50, 58-64 (2018).
[3] Blundell Ch. D., DeAngelis P., Almond A., Hyaluronan: the absence of amide-carboxylate hydrogen bonds and the chain conformation in aqueous solution are incompatible with stable secondary and tertiary structure models. Biochem. J. 396, 487-498 (2006).
[4] Almond A., Sheehen J. K., Brass A., Molecular dynamics simulations of the two disaccharides of hyaluronan in aqueous solution. Glycobiology 7, 597-604 (1997).
[5] Scott J. E., Cummings Ch., Brass A., Chen Y., Secondary and tertiary structures of hyaluronan in aqueous solution, investigated by rotary shadowing-electron microscopy and computer simulation. Biochem. J. 274, 699-705 (1991).
Seznam doporučené literatury
[1] Jungwirth P., Molekuly a ionty v pohybu: Počítačové simulace biochemických a biofyzikálních procesů. Chem. Listy 108, 278-284 (2014).
[2] Almond A., Multiscale modeling of glycosaminoglycan structure and dynamics: current methods and challenges. Current Opinion in Structural Biology 50, 58-64 (2018).
[3] Blundell Ch. D., DeAngelis P., Almond A., Hyaluronan: the absence of amide-carboxylate hydrogen bonds and the chain conformation in aqueous solution are incompatible with stable secondary and tertiary structure models. Biochem. J. 396, 487-498 (2006).
[4] Almond A., Sheehen J. K., Brass A., Molecular dynamics simulations of the two disaccharides of hyaluronan in aqueous solution. Glycobiology 7, 597-604 (1997).
[5] Scott J. E., Cummings Ch., Brass A., Chen Y., Secondary and tertiary structures of hyaluronan in aqueous solution, investigated by rotary shadowing-electron microscopy and computer simulation. Biochem. J. 274, 699-705 (1991).
Přílohy volně vložené
CD ROM
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka představila komisi výsledky své bakalářské práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: A - výborně, hodnocení oponenta: A - výborně). Studentka pak zcela zodpověděla dotazy oponenta, a následně byly ostatními členy komise položeny následující otázky:
Prof. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.: Experimentální změření interakcí za pomoci FTIR nebo kalorimetrie.