Who am I

Hi! I'm Tymofii Nikolaienko, a PhD working in the field of biophysics at the Faculty of Physics of the Taras Shevchenko National University of Kyiv. My current scientific interests cover a wide range of electronic structure theory (quantum-chemical methods) and its application to biologically active molecules and non-covalent interactions. I'm working not only on theoretical developments, but also work on their implementation as a computer programs (e.g. JANPA). Earlier I was applying quantum chemical methods (mainly DFT) in my PhD project for an investigation of physical properties of the DNA structural units (canonical 2'-deoxyribonucleotides). An exhaustive conformational analysis had been performed for each molecule (i.e., automated structure generation, parallel computation management and statistical data analysis), and then its physical properties were studied (including intramolecular non-covalent interactions, vibrational spectra, atomic charges etc.). Now my efforts are also related to the hydrogen bonding investigation (strength/energy evaluation techniques etc.) and studying of molecular flexibility. I'm also intrigued with the problems of the DNA-drug interactions, basic physical mechanisms of drug action and related fields.

Selected publications:

1. T. Y. Nikolaienko, V. S. Chuiko, L. A. Bulavin. The dataset of covalent bond lengths resulting from the first-principle calculations // Comput. Theor. Chem. - 2019. - Vol. 1163. - 112508, DOI: 10.1016/j.comptc.2019.112508


2. T. Yu. Nikolaienko. The maximum occupancy condition for the localized property-optimized orbitals // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2019. - Vol. 21. - P. 5285-5294, DOI: 10.1039/C8CP07276K


3. T. Yu. Nikolaienko, L. A. Bulavin. Localized orbitals for optimal decomposition of molecular properties // Int J Quantum Chem. - 2019. - Vol. 119. - e25798 DOI: 10.1002/qua.25798


4. T. Yu. Nikolaienko, L. A. Bulavin. Atomic charges for conformationally rich molecules obtained through a modified principal component regression // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2018. - Vol. 20. - P. 2890--2903. DOI: 10.1039/C7CP05703B


5. T. Yu. Nikolaienko, E. S. Kryachko, G. A. Dolgonos. On the existence of He-He bond in the endohedral fullerene Не₂@C₆₀ // J. Comput. Chem. - 2017, DOI: 10.1002/jcc.25061


6. T. Yu. Nikolaienko. Interaction of anticancer drug doxorubicin with sodium oleate bilayer: Insights from molecular dynamics simulations // Journal of Molecular Liquids. - 2017. - Vol. 235. - P. 31–43. DOI: 10.1016/j.molliq.2016.11.065
7. T. Yu. Nikolaienko, L. A. Bulavin, D. M. Hovorun. Can we treat ab initio atomic charges and bond orders as conformation-independent electronic structure descriptors? // RSC Adv. - 2016. - Vol. 6. - P. 74785-74796. DOI: 10.1039/C6RA17055B
8. Y.P. Yurenko, J. Novotny, T.Yu. Nikolaienko, R. Marek. Nucleotides containing variously modified sugars: energetics, structure, and mechanical properties // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2016. - Vol. 18. - P. 1615-1628. DOI: 10.1039/C5CP05478H
9. T. Yu. Nikolaienko, E. S. Kryachko. Formation of dimers of light noble atoms under encapsulation within fullerene’s voids // Nanoscale Research Letters. - 2015. - Vol. 10. - P. 185. DOI: 10.1186/s11671-015-0871-x
10. T. M. Mukhina, T. Yu. Nikolaienko. The effect of chlorination of nucleotide bases on the conformational properties of thymidine monophosphate // Ukr. Biochem. J. - 2015. - Vol. 87, N 2. - P. 141 - 155.
PDF
11. T. Yu. Nikolaienko, L. A. Bulavin, D. M. Hovorun. JANPA: An open source cross-platform implementation of the Natural Population Analysis on the Java platform // Computational and Theoretical Chemistry. - 2014. - Vol.1050. - P. 15-22. DOI: 10.1016/j.comptc.2014.10.002
    
12. А. І. Самцевич, Л. А. Булавін, Л. Ф. Суходуб, Т. Ю. Ніколаєнко. Взаємодія нуклеотидних основ ДНК із протипухлинним препаратом ТіоТЕФ: молекулярний докінг та квантово-механічний аналіз // Ukr. Biochem. J. - 2014. - Vol. 86, N 2. - C. 50 - 59
    
13. T. Yu. Nikolaienko, L. A. Bulavin, L. F. Sukhodub. The Complexation of the Anticancer Drug ThioTEPA with Methylated DNA Base Guanine: Combined Ab Initio and QTAIM Investigation // Molecular Informatics - 2014. - Vol. 33, Issue 2. - P. 104 – 114, DOI: 10.1002/minf.201300059
    
    
14. Т.Ю. Ніколаєнко, Л.А. Булавін, Д.М. Говорун. Ефективні атомні заряди канонічних 2'-дезоксирибонуклеотидів та їхня залежність від конформації // Український фізичний журнал. – 2012. – Т. 57, № 10 – С. 1024–1029.
    PDF (UA)
    English version: T.Yu. Nikolaienko, L.A. Bulavin, D.M. Hovorun Effective atomic charges of canonical 2'-deoxyribonucleotides and their conformational dependences // Ukr. J. Phys. - 2012. - Vol. 57. - P. 1024-1029. PDF (ENG)
15. T. Yu Nikolaienko, L. A. Bulavin, D. M. Hovorun. Structural flexibility of DNA-like conformers of canonical 2'-deoxyribonucleosides // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2012. - Vol. 14. - P. 15554-15561, DOI: 10.1039/C2CP43120C
    view at publisher's
16. T. Yu Nikolaienko, L. A. Bulavin, D. M. Hovorun. Bridging QTAIM with vibrational spectroscopy: the energy of intramolecular hydrogen bonds in DNA-related biomolecules // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2012. - Vol. 14. - P. 7441-7447, DOI: 10.1039/C2CP40176B
    view at publisher's pdf
17. T. Yu. Nikolaienko, L. A. Bulavin, D. M. Hovorun. How Flexible are DNA Constituents? The Quantum-Mechanical Study // Journal of Biomolecular Structure & Dynamics. - 2011. - Vol. 29, Iss. 3. - P. 563 - 575.
    PDF (for limited presonal use only!)
18. Т. Ю. Ніколаєнко, Л. А. Булавін, Д. М. Говорун. Структурна гнучкість ДНК-подібних конформерів канонічних 2'-дезоксирибонуклеотидів // Український біохімічний журнал. - 2011. - т. 83, № 5. - С. 48 - 58.
PDF
19. Т.Ю. Ніколаєнко, Л.А. Булавін, Д.М. Говорун. Структурні та енергетичні властивості молекули (3S,4R)-3,4,5-тригідроксипентаналу за даними квантово-механічних розрахунків // Ukrainica Bioorganica Acta. - 2011. - Том 9, № 1. - С. 3-11.
PDF
20. Т. Ю. Ніколаєнко, Л. А. Булавін, Д. М. Говорун. Конформаційна ємність молекули 5'-дезоксіаденілової кислоти: квантово-механічне дослідження методом функціоналу густини // Український біохімічний журнал. - 2011. - Том 83, №4. - С. 16 - 28.
PDF
21. Т. Ю. Николаенко, Л. А. Булавин, Д. Н. Говорун. Квантово-механическая интерпретация ИК спектра молекулы 2-дезокси-D-рибозы в области валентных колебаний OH-групп // Журнал прикладной спектроскопии. - 2011. - Том 78, №5. - С. 805-808.
    PDF (scanned), original: see http://elibrary.ru/item.asp?id=16566802
    T. Yu. Nikolaenko, L. A. Bulavin and D. N. Govorun. Quantum mechanical interpretation of the IR Spectrum of 2-deoxy-D-ribose in the oh group stretching vibration region // Journal of Applied Spectroscopy . - 2011. - Volume 78, Number 5, 751-754
    doi:10.1007/s10812-011-9528-4
22. Т. Ю. Ніколаєнко, Л. А. Булавін, Д. М. Говорун. Квантово-механічне дослідження конформаційних можливостей молекули 5'-дезоксигуанілової кислоти // Biopolymers and Cell. - 2011. - Vol. 27. N 4. - P. 291 - 299.
PDF
23. Т.Ю.Ніколаєнко, Л.А.Булавін, Д.М.Говорун. Вичерпний квантово-механічний конформаційний аналіз молекули 2-дезокси-D-рибопіранози // Ukrainica Bioorganica Acta. – 2010. – т.8, № 2. – С. 8–16.
PDF
24. Л.А. Булавин, Т.Ю. Николаенко, Д.Н. Говорун. Определение энергии внутримолекулярных водородных связей O–H···O по распределению электронной плотности // Вісник СевНТУ. — Сер. Фізика біологічних систем і молекул. – 2011. – Вип. 113. – С. 41–45.
PDF
25. Т. Ю. Ніколаєнко, Л. А. Булавін, Д. М. Говорун, О. О. Мисюра. Конформаційне різноманіття і фізичні властивості 1,2-дидезоксирибофуранози-5-фосфату – модельної мономерної ланки ДНК // Український біохімічний журнал. - 2011. - том 83, №1. - С. 54 - 62.
PDF PMID: 21800649
26. Т. Ю. Ніколаєнко, Л. А. Булавін, Д. М. Говорун. Квантово-механічний конформаційний аналіз молекули 5'-тимідилової кислоти // Український біохімічний журнал. - 2010. - том 82, №6. - С. 76 - 86.
PDF PMID: 21805865
27. Ніколаєнко Т.Ю., Булавін Л.А., Говорун Д.М. Аналіз конформаційних можливостей молекули 2-дезокси-D-рибофуранози квантово-механічним методом функціоналу густини // Biopolymers and Cell. – 2011. – том 27, №1. – С. 74 – 81
    PDF Abstract
28. Булавін Л.А., Говорун Д.М., Ніколаєнко Т.Ю. Внутрішньомолекулярні водневі зв’язки та специфічні контакти Ван дер Ваальса у молекулі 2'-дезоксицитидилової кислоти: аналіз топології електронної густини // Доповіді Національної академії наук України. – 2010. – №10. – С. 166—178.
    PDF
29. Ніколаєнко Т.Ю., Войтешенко І. С., Булавін Л.А., Говорун Д.М. Визначення коефіцієнтів жорсткості для колективних ступенів вільності біологічних молекул // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки, 2010. — №2. — С. 279 – 282
    PDF
30. Ніколаєнко Т.Ю., Говорун Д.М. Квантово-механічний конформаційний аналіз молекули 2'-дезоксицитидилової кислоти – структурної ланки ДНК // Доповіді Національної академії наук України. – 2010. – №9. – С. 173 — 184.
    PDF
31. Ніколаєнко Т.Ю., Булавін Л.А., Говорун Д.М. Структурна мінливість біологічних молекул, спричинена їхніми нормальними коливаннями // Доповіді Національної академії наук України. – 2010. – № 7. – С. 61-69.
    PDF
32. Ніколаєнко Т.Ю., Булавін Л.А., Говорун Д.М. Структурно-динамічні особливості модельних цукрово-фосфатних залишків 3'-дезоксирибонуклеотидів // Доповіді Національної академії наук України. – 2009. – №12. – С. 75– 82.
    PDF
33. Булавін Л.А., Ніколаєнко Т.Ю., Говорун Д.М. Структурна нежорсткість молекули ортофосфорної кислоти: неемпіричне квантово-механічне дослідження // Доповіді Національної академії наук України. – 2009. – №10. – С. 80 – 87.
    PDF
34. Л.А.Булавин, Т.Ю.Николаенко. Такое разнообразное жидкое состояние // Страна Знаний. — 2010. — №2. — С. 23 — 27.
    PDF
35. Д.В. Соловйов, Л.А. Булавін, В.І. Горделій, Ю.Є. Горшкова, О.І. Іваньков, Ю.С. Ковальов, А.І. Куклін, Т.Ю. Ніколаєнко. Нейтронні дослідження баричної залежності структури ліпідного бішару // Ядерна фізика та енергетика. - 2012. - Т. 13, №1. - С. 83-88
    PDF
36. O. Kyzyma, N. Bashmakova, Y. Gorshkova, O. Ivankov, I. Mikheev, M. Kuzmenko, S.Kutovyy, T. Nikolaienko. Interaction between the plant alkaloid berberine and fullerene C₇₀: Experimental and quantum-chemical study // Journal of Molecular Liquids. - 2019. - Vol. 278. - P. 452-459. DOI: 10.1016/j.molliq.2019.01.062
37. P. P. Gorbyk, I. V. Pylypchuk, V. I. Petrenko, T. Y. Nikolaienko. Synthesis and Characterization of Hybrid Chitosan/magnetite Nanocomposite Fluid // Journal of Nano- and Electronic Physics. - 2019. - Vol. 11. - 04017. DOI: 10.21272/jnep.11(4).04017
38. E. S. Kryachko, T. Y. Nikolaienko. He₂@C₆₀: Thoughts of the concept of a molecule and of the concept of a bond in quantum chemistry // Int. J. Quantum Chem. - 2015. - Vol. 115. - P. 859–867. DOI: 10.1002/qua.24916

E.S.K. faithfully dedicated this paper to Erkki Brandas on the occasion of his 75th birthday.
39. Булавин Л.А., Актан О.Ю., Забашта Ю.Ф., Николаенко Т.Ю., Шейко Н.Л. Применение метода крутильных колебаний для изучения переходов между жидким и твердым агрегатными состояниями вещества // Письма в ЖТФ. – 2010. – Том 36, вып. 6. – С. 66–72.
40. Шейко Н.Л., Актан О.Ю., Забашта Ю.Ф., Ніколаєнко Т.Ю. Зсувна пружність льоду в околі температури плавлення // Український фізичний журнал. – 2010. –Том 55, №3. – с. 300 – 306.
    Sheiko N.L., Aktan O. YU., Zabashta YU.F., NIKOLAYENKO T.YU. Sear elasticity of ice near its melting point // Ukr. J. Phys. – 2010. – Vol. 55, No. 3. – P. 299 – 305.
41. Л.А. Булавiн, Н.Л. Шейко, Ю.Ф. Забашта, Т.Ю. Нiколаєнко. Вплив домiшок на пружнi властивостi льоду в околi точки плавлення // Український фізичний журнал. – 2010. –Том 55, №9. – с. 1049 – 1052.
    Bulavin L.A., Sheiko N.L., Zabashta Yu.F., Nikolayenko T.Yu. Effects of Impurities on Elastic Properties of Ice near the Melting Point // Ukr. J. Phys. – 2010. – Vol. 55, No. 9. – P. 1045 – 1048.

Contact me:

• in Scientific Social Community
• My personal page В-Контакте
• ResearchGate profile

More information

Career & Education:

• current position: a member of the Faculty of Physics teaching staff (Assistant Professor), since 2011 (personal web-page)
• Ph.D. degree (2012)
• PhD student @ Faculty of Physics, 2009-2011
• Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics, 2004-2009
• Natural Sciences Liceum #145 (Kyiv), 2000-2004

Skills:

• Strong background in physics (PhD since 2012) and mathematics
• Experienced scientific software developer (Java, Python, Object Pascal/Delphi, C for PIC microcontrollers, JavaScript) and development tools user (GCC, LaTeX, *nix shell)
• Radioelectronics engineering
• Computer simulation software advanced user (Gaussian, Orca, NwChem, CFour, Psi4)
• Teaching/lecturing abilities
• Technical English (B2)

Awards:

• Annual prize of the President of Ukraine for young scientists (2013)
• Ukrainian Government scholarship recepient (2010-2012)
• Mykhailo Biliy medal (2009)
• Victor Pinchuk Foundation scholarship recepient (2008-2009)

Software development activity:

Trainings/Schools/Seminars:

• The Summer School on 'European RTDI policies, instruments and participation possibilities' (September 15-18, 2014, Kyiv, Ukraine) in the framework of BILAT-UKR*AINA project
• The 'SHAD' school on data analysis run by Yandex (September 2014 - June 2016)

Boards:

• Young Scientist Council of the Taras Shevchenko National University of Kyiv