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dc.contributor.advisor Heimburg, Thomas Prof. Dr. de
dc.contributor.author Makarov, Ivan Mykhailovitch de
dc.date.accessioned 2005-03-02T15:34:40Z de
dc.date.accessioned 2013-01-18T13:40:03Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:51:11Z de
dc.date.issued 2005-03-02 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B5A9-2 de
dc.description.abstract In dieser Dissertation ist präsentiert kombinierte experimentelle und theoretische Untersuchung der Permeabilität von Peptide-enthältene Membranen. Wir präsentieren Untersuchung der Permeabilität von Lipidmembranen als Funktion von Temperatur, und wie ist die Permeabilität von Peptiden beeinflusst. Die theoretische Methode besteht aus statistischer Thermodynamik Methoden einschließend Monte Carlo Simulationen. Monte Carlo Methoden sind stochastische Simulation Methoden für Systemen in thermodynamische Equilibrium. Wir benutzen ein Ising-änliches Model auf hexagonale Gitter mit änderbare Größen spontan Porenformation Prozess zu simulieren. Experimentelle Untersuchungen einschließen die Kalorimetrie und Fluoreszenz Korrelation Spectroscopie. Fluoreszenz Korrelation Spectroscopie ist Fluktuation Korrelation Methode für die Messung von Dynamik von Molekulare Prozessen via Beobachtung der mikroskopischen Fluktuationen von molekulare Position und Ausrichtung, Dichte der Anzahl von Moleküle. Wir benutzen Fluoreszenz Korrelation Spectroscopie die relative Populationen von Farbstoff Moleküle drinnen und draußen von Lipidvesikel zu bestimmen. Man kann benutzen den zeitabhängige Anteil von Molekülen drinnen oder draußen die Permeation Kinetik zu bestimmen. Wir haben gefunden, dass die Permeabilität hat Maximum in Phaseumwandlungspunkt. Das steht in Übereinstimmung mit Untersuchungen von andere Autoren. Wir haben gezeigt, dass Peptide beeinflussen die Membranpermeabilität durch der Einfluss auf Fluktuationen der lokale Lipidumgebung. Die experimentelle Fluoreszenz Korrelation Spectroscopie Methode war entwickelt diese Effekt zu messen. Änderungen der Permeabilität als Funktion von Temperatur, verursacht durch die Einbringung von Peptiden war experimentell beobachten. Das entwickelte theoretische Model kombiniert mit Simulationen ist basiert auf lokale Lipidfluctuationen. Es wurde gezeigt, wie die Änderungen in lokaler Organization von Molekülen, verursacht durch die Formation von Peptideagregaten und zugehörigen Änderungen von lokale Lipidfluctuationen beeinflusen die Membranpermeabilität. Die experimentell beobachteten Änderungen von Membranpermeabilität verursacht durch die Einbringung der Peptide wurde erklärt mit Theorie. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html de
dc.title Theoretical and experimental description of permeability of peptide-containing membranes de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Theoretische und experimentelle Beschreibung der Permeabilität von Peptide-enthaltende Membranen de
dc.contributor.referee Salditt, Tim Prof. Dr. de
dc.date.examination 2005-02-23 de
dc.subject.dnb 530 Physik de
dc.description.abstracteng In this dissertation combined experimental and theoretical studies on membrane permeability in the presence of peptides are presented. We study the permeability of lipid membranes as a function of temperature, and how it is influenced by peptides and proteins. The theoretical approach consists in the application of statistical thermodynamics methods including Monte Carlo simulations. Monte Carlo methods are stochastic computer simulation methods for systems in thermodynamic equilibrium. We use Ising-like model on a hexagonal matrix of changeable size to simulate the spontaneous pore formation process. Experimental studies include calorimetry and fluorescence correlation spectroscopy (FCS). FCS is a fluctuation correlation method for measuring the dynamics of molecular processes via the observation of microscopic fluctuations in molecular position, number density, and orientation. We use FCS to monitor relative populations of fluorescence markers inside and outside of lipid vesicles. The time dependent ratio between the two label populations can be used to determine membrane permeability. We found that the permeability is maximum at the phase transition temperature of the lipid membrane. This is in agreement with previous studies by other authors. We have shown that peptides influence the permeability indirectly by influencing the fluctuations of the local lipid environment. An experimental FCS method to measure this effect was developed. Changes of the permeability as a function of temperature caused by peptide insertion were observed experimentally. A theoretical model combined with simulations based on local lipid fluctuations was developed. It was shown how changes of the local organization of molecules, caused by the formation of peptide aggregates, and the related changes in local lipid fluctuations influence the membrane permeability. The experimentally observed changes of the permeability caused by peptide insertion are explained by the theory. de
dc.contributor.coReferee Heimburg, Thomas Prof. Dr. de
dc.subject.topic Mathematics and Computer Science de
dc.subject.ger Membrane Permeabilität de
dc.subject.eng membrane permeability de
dc.subject.bk 42.12 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-93-9 de
dc.identifier.purl webdoc-93 de
dc.affiliation.institute Fakultät für Physik de
dc.subject.gokfull WC 000: Biophysik de
dc.identifier.ppn 501864148 de

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