Θέματα Διπλωματικών Εργασιών Προπτυχιακών Φοιτητών του Τμήματος Χημικών Μηχανικών

RNAs και πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν με RNA μπορούν να υποστούν αυθόρμητη ή ενεργή συμπύκνωση, σχηματίζοντας διακριτά σωματίδια μέσω διαχωρισμού φάσης. Αυτά τα συμπυκνώματα λειτουργούν ως πυρήνες για διάφορες φυσιολογικές διεργασίες, ενώ η απορρύθμισή τους οδηγεί σε ασθένειες. Στη διπλωματική θα μελετηθούν οι μηχανισμοί δημιουργίας και η δυναμική αυτών των σωματιδίων με μεθόδους Μοριακής Δυναμικής.

Το πολυπεπτίδιο chignolin,  με μόλις 10 αμινοξικά κατάλοιπα (GYDPETGTWG), αναδιπλώνεται σε μια μοναδική δομή σε νερό αποτελώντας έναν ιδανικό στόχο για τη βελτιστοποίηση  και ανάπτυξη υπολογιστικών τεχνικών (αλγόριθμων μηχανικής μάθησης, αλγόριθμων ενισχυμένης δειγματοληψίας).  Στη διπλωματική αυτή θα χρησιμοποιήσουμε μεταλλάγματα της chignolin, ώστε να αναπτυχθεί μια μέθοδος ενισχυμένης δειγματοληψίας με εφαρμογές στο πλάισιο της Μοριακής Δυναμικής (Molecular Dynamics) και της αποδοτικότερης συλλογής διαμορφώσεων μεγαλύτερων πρωτεϊνών.

Η τεχνολογία CRISPR-CAS έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια για την αποδοτική επεξεργασία γονιδιώματος (π.χ. στόχευση μεταλλάξεων που προκαλούν ασθένειες). Στη διπλωματική θα μελετηθούν πρωτεΐνες Cas και θα βελτιστοποιηθούν (μηχανική) με σκοπό την αυξημένη εξειδίκευση και μέγιστη απόδοση στην επεξεργασία αλληλουχιών DNA-RNA.

H διπλωματική αυτή αφορά στη χρήση εργαλείων πρόβλεψης δομής με μηχανική μάθηση (AlphaFold, RoseTTAFold-RFDiffusion) σε συνδυασμό με περιορισμένη δειγματοληψία Μοριακής Δυναμικής. Ο συνδυασμός θα οδηγήσει στην ενίσχυση της δειγματοληψίας αναφορικά με τις σημαντικότερες λειτουργικές διαμορφώσεις διαμεμβρανικών βιομορίων που συμμετέχουν στη μεταφορά μικρών μορίων δια μέσου βιολογικών μεμβρανών. Η διπλωματική σχετίζεται με ιατρικές και βιοτεχνολογικές εφαρμογές (π.χ. καταπολέμηση της αντίστασης ορισμένων βακτηρίων σε αντιβιοτικά ή του μεταβολισμού χημειοθεραπευτικών παραγόντων).

Σε συνεργασία με την Duiker Clean Technologies, Wateringen, The Netherlands