Диссертация

Данная диссертационная работа посвящена исследованию конформационных и кинетических особенностей адсорбированных на твёрдую поверхность молекул ДНК и белков, а также их комплексов. Основным методом исследования является атомно-силовая микроскопия (АСМ), позволяющая получать уникальные данные о морфологии и свойствах отдельных адсорбированных молекул биополимеров и структур на их основе. Целью диссертационной работы являлось развитие методологии исследования ДНК- и белковых структур на подложке и анализ их конформационных и кинетических особенностей. В работе обнаружен, визуализирован и объяснён ряд новых физико-химических и молекулярно-биологических эффектов, в том числе самоупорядочение и направленный характер теплового движения молекул ДНК на периодической поверхности, амилоидная агрегация и полиморфизм белка сигма(70)-субъединицы РНК-полимеразы E. coli, влияние взаимного расположения конвергентных промоторов на транскрипционную интерференцию. Кроме того, в работе впервые развиты и применены подходы для АСМ-исследования транскрипции на поверхности модифицированного графита в режиме реального времени, анализа литического цикла бактериофага, идентификации биологических объектов определёнными биосенсорными поверхностями, а также предложены количественные критерии оценки специфического связывания аналита с биосенсорной поверхностью, основанные на применении трехмерного анализа АСМ-изображений этой поверхности. Разработанные подходы для анализа адсорбции, конформации, теплового движения и взаимодействия ДНК и белков на поверхности модифицированного графита могут быть использованы в исследовательской лабораторной практике при решении широкого спектра задач, связанных с изучением различных процессов с участием биополимеров. Полученные в работе результаты имеют также большое фундаментальное и прикладное значение.