Molecular modeling of biomolecules - surface interactions

Abstract

Interakce mezi (bio)molekulami, ionty a povrchy hrají důležitou roli v mnoha biologických procesech a vědeckých aplikacích, avšak porozumění těmto interakcím na molekulární úrovni stále představuje výzvu pro současnou vědu. Počítačové simulace nám mohou v tomto směru poskytnout detailní informace pokud máme dobře připravené a ověřené modely studovaných systémů. V této dizertační práci jsou popsány a studovány s pomocí metod klasické a ab initio molekulové mechaniky interakce několika různých (bio)molekul s anorganickými povrchy. Chemisorbované molekuly DNA a oligopeptidů na povrch grafenu a rtuti byly studovány v návaznosti na experimentální studium DNA čipů a elektrochemických label-free metod. Byl připraven model povrchu quartzu (101), který respektuje jeho náboj při různých pH a proběhlo porovnání tohoto modelu s experimentálními daty. Následně byla zkoumána a popsána fyzisorpce nukleobází na povrch quartzu (101) a šťavelanu na povrch rutilu (110).