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Document Type
- Bachelor Thesis (1)
- Master's Thesis (1)
Language
- German (2)
Keywords
- Erneuerbare Energien (1)
- Proteine (1)
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QSAR- und QSPR-Modelle finden bereits seit etwa 40 Jahren in der Arzneimittelherstellung, dem Drug-Design, Anwendung. Durch sie lassen sich Verhaltensweisen von chemischen Substanzen vorhersagen, sodass Interaktionen und Reaktionen mit anderen Chemikalien abgeschätzt werden können. Dieser Ansatz lässt sich auch auf Proteine übertragen. Der Faltungsweg eines Proteins hin zu seiner nativen Struktur kann noch nicht genau bestimmt werden. Durch die energetische Beschreibung mit Hilfe von Deskriptoren kann dies allerdings möglich werden. Diese Bachelorarbeit soll sich mit möglichen Deskriptoren befassen, um anschließende mathematische Analysen hin zu einem QSER-Modell (Quantitative Structure Energy Relationships) zu vereinfachen. Dabei sollen Zusammenhänge zwischen dem Energieprofil und der Struktur eines globulären Proteins erklärt, erforscht und verstanden werden. Auch Grundgedanken für die weitere Vorgehensweise sollen diskutiert und verglichen werden. Das abschließende Ziel der gesamten Thematik ist die Erklärung struktureller Ausbildungen eines Proteins unter Integration der energetischen Charakterisierungen.
Cyanobakterien gehören zu den evolutionär ältesten Bewohnern unserer Erde und haben sich während Jahrmilliarden an stark differierende Umweltbedingungen adaptiert. Sie besiedeln teils Habitate mit widrigsten Konditionen, seien es bspw. im höchsten Maß nährstoffarme Gebiete oder jene mit extremer Hitze [Fuchs & Schlegel, 2007]. Durch die genomischen Beschaffenheiten sind Cyanobakterien in der Lage, Wasserstoff zu produzieren. Durch bioverfahrenstechnische Fortschritte sowie den biologisch-fachlichen Fortschritt der Kenntnisse der Stoffwechselvorgänge kann es in einigen Jahren vermutlich möglich werden, dass auf effektive Weise dieser Biowasserstoff gewonnen und als regenerativer Kraftstoff eingesetzt werden kann [URL-4; URL-5; URL-6; Bandyopadhyay et al., 2010]. Dadurch könnte in einem hohen Maß der Einsatz an fossilen Energieträgern reduziert werden. Im Umfang der vorliegenden Masterarbeit werden theoretische sowie experimentelle metabolische Daten des aktuellen wissenschaftlichen Standes der Cyanobakterien Synechocystis sp. PCC 6803 und Nostoc sp. PCC 7120 mittels einer umfangreichen Literaturrecherche aufgearbeitet, eine Analyse von Visualisierungssoftware durchgeführt und metabolische Modelle des Wasserstoffmetabolismus erstellt. Weiterhin wird die Thematik der Etablierung einer Knowledgebase für Cyanobakterien diskutiert [Karr et al., 2012]. Diese Arbeit ist Teil des EU-Forschungsprojekts CyanoFactory (FP 7, Fördernummer 308518).