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.