Funkcionális fehérjedinamikai vizsgálatok fluoreszcencia- és ultragyors spektroszkópiai módszerekkel
Abstract
„Miért fordul a Nap felé a napraforgó? Honnan tudja a fecske, hogy merre van Afrika?
Az UV fényben világító tonik fényét miért lehet egy másik oldattal megszüntetni?”
Gyerekkorunk kérdéseit - ha mélyebben belegondolunk - nem is olyan kézenfekvő helyesen
megválaszolni. Vagyis a válaszadásnak is léteznek fokozatai. Gyerekként nem is gondoltam
volna, hogy milyen mélyre lehet ásni ezekből a kérdésekből kiindulva és hogy egyetlen picurka
részlet beazonosítása mekkora előkészületet és végül micsoda örömet tud majd jelenteni.
A fény szerepe az élővilágban vitathatatlanul jelentős; így a kultúránk, vallásunk, a
művészet egyik meghatározó szimbóluma is. Nem csoda, hogy a jelenléte vagy éppen a hiánya
komoly befolyással van természetes és mesterséges rendszereinkre.
A fény makroszkopikus időskálán bekövetkező hatásait akár szemmel láthatjuk,
bizonyos folyamatokat karórával mérhetünk. Ha azonban a fény hatására azonnal reagáló
parányi molekulák első ébredőire és azok jeltovábbítási lépéseire vagyunk kíváncsiak,
találékonynak kell lennünk. A legnagyobbat kell összegyúrnunk a legkisebbel: vagyis a
fénysebességet használjuk, hogy aztán elképzelhetetlenül rövid időskálákon zajló lépésekre
lassíthassunk. Az ultragyors lézerek szenzációs forradalmával és zseniális mérési módszerek
kidolgozásával lehetővé vált a femtoszekundumos lézerimpulzussal meglepett biológiai
rendszer pikoszekundumos időskálákon bekövetkező változásainak üldözése, követése – akár
egyedi elektronok molekuláról molekulára való szökkenésének konzisztens spektroszkópiai
válaszai. Lenyűgöző. Témavezetőm, Dr. Lukács András, molekuláris mozinak nevezi a
tomográfszerű pumpa-próba rendszereket, amelyeknek építésében részt vehettem. Így nem
csupán az élő rendszer működésének megértése tartott izgalomban, – másik témavezetőm, Dr.
Bódis Emőke elragadó magyarázatai hatására – hanem a technológia megzabolázásának
finomságai is.
Dolgozatomban két (látszólag) független, fluoreszcencia spektroszkópiai módszerekkel
vizsgált fehérjedinamikai projekt eredményeit mutatom be, amelyek között kapcsolatot
teremtek az Elektrontranszfer és fluoreszcencia kioltás című fejezetben.