Application of dna binding protein tags as means for defined co-immobilization in biosensors

Author

Aktas, Gülsen Betül

Director

Masip Vernis, Lluis

Date of defense

2017-07-11

Pages

183 p.



Department/Institute

Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química

Abstract

L’objectiu d’aquesta tesi doctoral és explorar la utilització de proteïnes d’unió al ADN en la generació i amplificació de senyal en biosensors. L’alta especificitat i afinitat d’aquestes proteïnes per les seves respectives seqüencies específiques de ADN de doble cadena (ADNdc) ha sigut utilitzada per desenvolupar un sistema d’immobilització que permet la co-immobilització de forma controlada de múltiples proteïnes. El sistema proposat està basat en la utilització d’aquestes proteïnes d’unió al ADN com a etiquetes de fusió de les proteïnes a immobilitzar i amb l’ús conjunt d’una molècula de ADNdc que fa la funció de plantilla per a la co-immobilització degut al posicionament de les seqüències de ADN que reconeixen específicament aquestes proteïnes d’unió al ADN. Aquest treball descriu la preparació i caracterització de dos conjugats universals d’enzim-proteïna d’unió al ADN i demostra el seu ús en la generació i amplificació de senyal en biosensors per a la detecció d’àcids nucleics i proteïnes. A més, també es mostra la idoneïtat d’aquestes proteïnes d’unió al ADN per immobilitzar directament molècules de ADN.


El objetivo de esta tesis doctoral es explorar la utilización de proteínas de unión al ADN en la generación y amplificación de señal en bionsensores. La alta especificidad y afinidad de estas proteínas por sus respectivas secuencias específicas de ADN de doble cadena (ADNdc) ha sido utilizada par a desarrollar un sistema de inmovilización que permite la co-inmovilización de forma controlada de múltiples proteínas. El sistema propuesto está basado en la utilización de estas proteínas de unión al ADN como etiquetas de fusión de las proteínas a inmovilizar y con el uso conjunto de una molécula de ADNdc que hace la función de plantilla para la co-inmovilización debido al posicionamiento de las secuencias de ADN que reconocen específicamente estas proteínas de unión al ADN. Este trabajo describe la preparación y caracterización de dos conjugados universales de enzima-proteína de unión al ADN y demuestra su uso en la generación y amplificación de señal en biosensores para la detección de ácidos nucleicos y proteínas. Además, también se muestra la idoneidad de estas proteínas de unión al ADN para inmovilizar directamente moléculas de ADN.


The objective of this doctoral thesis is to explore the use of DNA binding proteins in biosensors for signal generation and amplification. The specificity and high affinity that these proteins exhibit for their respective double stranded DNA (dsDNA) sequence was thus exploited in order to develop a protein immobilization technique that allows the controlled co-immobilization of several proteins. The proposed system is based on the utilization of these DNA binding proteins as fusion tags for the target proteins to be immobilized and the use of dsDNA as the template to direct the protein co-immobilization by specific positioning of the target DNA sequences recognized by the DNA binding proteins. The preparation and characterization of two novel universal enzyme-DNA binding protein conjugates is described and their use for signal generation and amplification in biosensors for the detection of nucleic acid and protein targets is demonstrated. In addition, the suitability of these DNA binding proteins to directly immobilize DNA molecules is also shown.

Keywords

Biosensor; Proteïnes d’unió al ADN; Enginyeria de proteïnes; Proteínas de unión al ADN; Ingeniería de proteínas; DNA binding proteins; Protein Engineering

Subjects

543 - Analytical chemistry; 577 - Material bases of life. Biochemistry. Molecular biology. Biophysics; 6 - Applied Sciences. Medicine. Technology; 66 - Chemical technology. Chemical and related industries

Knowledge Area

Ciències

Documents

Thesis_.docx.pdf

4.697Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)