Title
Синтеза и карактеризација генетички кодираних флуоресцентних волтажних индикатора
Creator
Platiša-Popović, Jelena Č., 1976-
Copyright date
2013
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno 3.0 Srbija (CC BY-NC 3.0)
License description
Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način odredjen od strane autora ili davaoca licence. Ova licenca ne dozvoljava komercijalnu upotrebu dela. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/rs/deed.sr_LATN Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 06.11.2013.
Other responsibilities
mentor
Bačić, Goran, 1951-
mentor
Pieribone, Vincent A.
član komisije
Anđus, Pavle R., 1958-
član komisije
Mojović, Miloš, 1973-
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Fakultet za fizičku hemiju
Alternative title
Synthesis and characterization of genetically encoded fluorescent voltage indicators
Publisher
Београд : [Ј. Платиша-Поповић]
Format
PDF/A (99 listova)
description
Fizička hemija / Physical Chemistry
Abstract (sr)
Електричне промене представљају начин комуникације између неурона и
чине основу комплексних феномена у понашању као што су перцепција, сензорно-
моторна интеграција, учење и памћење. Активност неурона представља колекцију
различитих електричних догађаја који варирају како у трајању, тако и у
простирању. Праћење електричне активности неурона у свој просторној и
временској комплексности подразумева развијање метода које поседују високу
темпоралну резолуцију и висок однос сигнала према шуму. Идеални метод би био
у стању да прати подпражне и надпражне промене мембранског потенцијала на
нивоу појединачне ћелије и са резолуцијом мањом од секунде. Примена оптичких
метода за снимање електричне активности мозга представља мање деструктивну
алтернативу традиционалним електрофизиолошким методама базираним на
примени електрода. Oптичка снимања нуде високу просторну резолуцију
омогућујући симултана снимања са различитих локација у оквиру видног поља, од
нивоа појединачних ћелија и делова ћелије до нивоа нервних кола која се састоје
од стотина, ако не и хиљада неурона. Током вишедеценијског развоја, почевши од
раних експеримената базираних на снимању урођених сигнала који се јављају при
нервној активност па све до развоја бројних волтажних боја мале молекулске
масе, оптичка снимања су омогућила стицање значајнх сазнања о функционисању
мозга и неуралној обради података. Ипак, и у најразвијенијој верзији овим
методама недостаје просторна/временска резолуција и ћелијска специфичност
која би омогућила опширне студије у будним и активним животињама.
У овом раду је описан развој синтетичког протеинског конструкта који
експримиран у сисарским неуронима показује промену интензитета
флуоресценције у одговору на промене у мембранском потенцијалу. Развој
оваквих индикатора је део великих напора који се већ дуже време улажу у области
оптичког снимања а који су окренути развоју генетички кодираних волтажних
индикатора. Главна предност развоја оваквих проба у односу на доступне
волтажне боје малих молекулских маса је могућност циљане експресије у
специфичним ћелијама која би даље омогућила снимање електричне активности
из жељених ћелија. Током последње две деценије напори да се издизајнира оваква
проба су се базирали на примени два концепта. Оригинални концепт у дизајну
проба се базира на прављењу фузија између природних волтажно-сензитивних
домена (ВСД) изолованих из волтажно-сензитивних протеина и једног или пара
флуоресццентних протеина...
Abstract (en)
Electrical events are the mode of communication among neurons that underly all
complex behaviors including perception, sensory-motor integration, learning and
memory. Neurons exhibit a collection of different transient electrical events that vary in
both spatial and temporal domains. To be able to analyze these events we need methods
with both high temporal resolution and large signal to noise ratio. The ideal method
would be able to detect both subthreshold and suprathreshold level changes in
membrane potential, in single cells (or subcellular domains) at submillisecond
resolution. Use of light to record brain electrical activity represents a less invasive
alternative to classical electrode-based methods and can provide high spatial resolution.
Optical methods allow simultaneous recordings from different locations within a field
of view, from the level of single cell and cell compartments to the level of neuronal
circuits comprising of hundreds, if not thousands neurons simultaneously. Over the last
couple of decades, with early experiments using intrinsic signals that arise with
neuronal activity all the way to development of numerous small molecule synthetic dyes
optical methods provided unique information on brain function and neuronal
information processing. However, even in its most advanced form these methods lack
the spatial/temporal sensitivity and cell specificity that would allow comprehensive
studies of neuronal function.
The present studies describe the development of synthetic protein constructs
which when expressed in mammalian neurons produce change in fluorescence intensity
in response to changes in membrane potential. Development of the indicators presented
here is part of a greater efforts in the field of optical imaging to produce geneticallyencoded
voltage indicator (GEVI). These probes would allow cell targeted expression
and consequently cell type specific recordings of neuronal activity. In the last two
decades efforts to produce such probes have employed two major design concepts. In
the first approach, indicators are made as a fusions between naturally occurring voltage
sensing domains (VSD) derived from voltage-sensitive proteins and fluorescent
protein(s)...
Authors Key words
зелени флуоресцентни протеин, генетички кодирани
волтажни индикатори, биосензори, оптичо снимање
Authors Key words
green fluorescent protein, genetically encoded voltage indicators (GEVI),
biosensors, optical imaging.
Classification
544.642:535.371]:577.2(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Електричне промене представљају начин комуникације између неурона и
чине основу комплексних феномена у понашању као што су перцепција, сензорно-
моторна интеграција, учење и памћење. Активност неурона представља колекцију
различитих електричних догађаја који варирају како у трајању, тако и у
простирању. Праћење електричне активности неурона у свој просторној и
временској комплексности подразумева развијање метода које поседују високу
темпоралну резолуцију и висок однос сигнала према шуму. Идеални метод би био
у стању да прати подпражне и надпражне промене мембранског потенцијала на
нивоу појединачне ћелије и са резолуцијом мањом од секунде. Примена оптичких
метода за снимање електричне активности мозга представља мање деструктивну
алтернативу традиционалним електрофизиолошким методама базираним на
примени електрода. Oптичка снимања нуде високу просторну резолуцију
омогућујући симултана снимања са различитих локација у оквиру видног поља, од
нивоа појединачних ћелија и делова ћелије до нивоа нервних кола која се састоје
од стотина, ако не и хиљада неурона. Током вишедеценијског развоја, почевши од
раних експеримената базираних на снимању урођених сигнала који се јављају при
нервној активност па све до развоја бројних волтажних боја мале молекулске
масе, оптичка снимања су омогућила стицање значајнх сазнања о функционисању
мозга и неуралној обради података. Ипак, и у најразвијенијој верзији овим
методама недостаје просторна/временска резолуција и ћелијска специфичност
која би омогућила опширне студије у будним и активним животињама.
У овом раду је описан развој синтетичког протеинског конструкта који
експримиран у сисарским неуронима показује промену интензитета
флуоресценције у одговору на промене у мембранском потенцијалу. Развој
оваквих индикатора је део великих напора који се већ дуже време улажу у области
оптичког снимања а који су окренути развоју генетички кодираних волтажних
индикатора. Главна предност развоја оваквих проба у односу на доступне
волтажне боје малих молекулских маса је могућност циљане експресије у
специфичним ћелијама која би даље омогућила снимање електричне активности
из жељених ћелија. Током последње две деценије напори да се издизајнира оваква
проба су се базирали на примени два концепта. Оригинални концепт у дизајну
проба се базира на прављењу фузија између природних волтажно-сензитивних
домена (ВСД) изолованих из волтажно-сензитивних протеина и једног или пара
флуоресццентних протеина...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.