Spectroscopic studies and applications of novel fluorescent proteins [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Sergey Ivanchenko

Spectroscopic Studies and Applications ofNovel Fluorescent ProteinsDissertationzur Erlangung des akademischen Grades Dr. rer. nat.der Fakult¨at fu¨r Naturwissenschaftender Universitat Ulm¨Vorgelegt vonDipl.-Phys. Sergey Ivanchenkoaus Moskau/RusslandUlm, 2006ContentsList of Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IVList of Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IXIntroduction 1Why Fluorescent Proteins? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Thesis Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1I Theoretical Basis 51 Introduction to Fluorescent Proteins 71.1 Green Fluorescent Proteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2 Red Fluorescent Proteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.3 Brightness, Stability and Oligomerization of RFPs . . . . . . . . . . . . . . 131.4 Optical Highlighters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.5 Molecular Basis of Emission Fluctuations of Fluorescent Proteins . . . . . . 162 Principles of Absorption and Fluorescence Spectroscopy 192.1 The Golden Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2 Mechanisms of Spectral Broadening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.3 Solvent Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.