Медицинская генетика, методы генетики
Протеомика

 

ПРОТЕОМИКА: ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

 

Вернемся теперь к тому, что составит предмет исследований в биологии в ближайшие годы. Функциональная геномика тесно соприкасается и фактически перекрывается с суперновым направлением биологии, получившим название "протеомика" - наука о протеомах. Слово "протеом" образовано от слова "протеин" (белок) и окончания слова "геном", так что в самом названии как бы слиты воедино белок и геном (ДНК). Это подчеркивает их теснейшую взаимосвязь. Однако между геномикой и протеомикой, между геномом и протеомом есть одно фундаментальное различие, которое вызывает к жизни совершенно новые методы исследования, новые стратегии.

 

Протеом - понятие динамическое, тогда как геном стабилен и постоянен, иначе было бы невозможно передать наследственные свойства от поколения к поколению, обеспечить сохранение видов и т.д. Изменчивость генома всегда происходит на фоне его высокой стабильности и ни в коей мере ее не отменяет. Протеом - набор белков данной клетки в данной фазе ее развития в данный момент времени - меньше генома по общему объему информации. В любой клетке человеческого организма никогда не функционируют все 80 тыс. генов, работает лишь их часть - иногда меньшая, иногда большая. Хотя точные цифры привести пока трудно, но в обычной специализированной клетке, например клетке печени или легкого, одновременно присутствуют, вероятно, не более 10 тыс. белков, причем в резко различных количествах - от нескольких молекул на клетку до нескольких процентов общего клеточного белка.

 

Набор белков постоянно меняется в зависимости от фазы клеточного деления, тканевой специализации клетки, стадии ее дифференцировки, принадлежности к нормальным или злокачественным клеткам, состояния стресса или покоя, воздействия внеклеточных физиологически активных веществ и так до бесконечности. Поэтому белковый "портрет" клетки зависит от множества факторов и воздействий, подвержен практически непрерывным изменениям, что делает его изучение особенно трудным.

 

Существует букет протеомных технологий, каждая имеет свои достоинства и недостатки (рис. 3). Упомянем о двух, сегодня, пожалуй, наиболее эффективных. Сложную смесь белков, экстрагированных из клетки, можно подвергнуть разделению на носителе (обычно это полиакриламидный гель) в двух направлениях: в одном белки будут делиться по размерам (молекулярной массе), в другом - по электрическому заряду (изоэлектрической точке). В результате получается двумерная карта, содержащая многие сотни точек, каждая из которых соответствует одному или нескольким белкам. Если исследователя интересует какая-то группа белков, можно ее выделить на карте и подвергнуть повторному разделению в несколько измененных условиях с более высоким разрешением. Сейчас в банках данных хранится информация о множестве разных типов клеток, белки которых были подвергнуты электрофоретическому разделению в двух направлениях. Компьютер умеет сравнивать такие двумерные белковые карты и вычленять то, что у этих типов клеток одинаково, а по каким белкам они различаются.

 

Метод двумерных карт непрерывно совершенствуется, и большинство индивидуальных белковых точек, которые видны на этих картах, уже идентифицированы или находятся в процессе идентификации. Наиболее современный метод идентификации белков состоит в том, что исследуемый белок подвергают расщеплению на фрагменты (пептиды) с помощью того или иного фермента (протеазы). Затем полученные пептиды разделяют, обычно с помощью хроматографии под высоким давлением, а потом каждый из индивидуальных пептидов помещают в масс-спектрометр и узнают его массу. Сравнение полученных результатов с имеющимися в базах данных по белкам позволяет надежно опознать белок, если его структура известна. Для неизвестного белка этот метод помогает найти "родственников", а следовательно, сформулировать предварительное представление о его возможной функции.

 

Изменчивость протеома связана не только с тем, что в данный момент времени работает одна часть генов, а в другой момент - иная. Набор белков сильно зависит от процессов, протекающих на пути от ДНК к матричной РНК (мРНК). Здесь большая часть первичных генных продуктов (РНК) подвергается так называемому альтернативному сплайсингу, суть которого состоит в том, что до образования зрелой матричной РНК из нее удаляются разные части молекулы. В результате один ген может породить множество белков, различающихся первичной структурой. Таким образом, стало очевидно, что одна из старых догм биохимии и молекулярной биологии - "Один ген -один фермент" - нуждается в модернизации. Для очень многих случаев справедлива формула: "Один ген - много белков".

 

Однако и это еще не все. После синтеза белки претерпевают множество химических изменений (модификаций), которые создают их огромное разнообразие, хотя исходно они кодированы одним геном. К числу таких модификаций относятся реакции фосфорилирования, ацетилирования, метилирования, гликозилирования и многие другие. Если учесть, что на большом белке есть множество мест, где эти модификации могут происходить, то легко себе представить, какое практически бесконечное разнообразие форм одной и той же белковой молекулы может возникнуть. Подавляющее большинство модификаций существенно сказывается на биологической активности данной молекулы белка, а также на ее способности взаимодействовать с другими белковыми молекулами. В итоге мы приходим к заключению, что когда в клетке работает, скажем 10% всех генов, допустим 8 тыс., то количество разных белков может превысить эту величину в 10 раз. Исследователи и раньше догадывались, что такая ситуация возможна, однако только теперь реально представляют ее истинные масштабы.

 

Крайне важным разделом протеомики, безусловно, следует считать изучение белок-белковых и белок-нуклеиновых взаимодействий. В течение жизни клетки практически каждый белок при своем функционировании взаимодействует с множеством макромолекул, а также низкомолекулярных лигандов. Один из примеров важных для клетки белок-белковых контактов показан на рис. 4.

Для изучения белок-белковых взаимодействии in vivo в последние годы получил широчайшее распространение метод так называемых дрожжевых двойных гибридов (рис. 5). С помощью генной инженерии создается конструкция, которая состоит из участка ДНК, взаимодействующего с фактором транскрипции, и участка ДНК, кодирующего ген-репортер, который в свою очередь кодирует белок-фермент, активность которого легко измерить. Фактор транскрипции состоит из двух доменов и работает только в том случае, когда домены взаимодействуют друг с другом. Если вы хотите узнать, взаимодействуют ли два исследуемых белка друг с другом, вы разрезаете фактор транскрипции и к каждому из доменов присоединяете по интересующему вас белку. При их взаимодействии фактор транскрипции восстановит свою активность, что позволит работать гену-репортеру, и тогда вы обнаружите активность репортерного белка. Если исследуемые белки не взаимодействуют, белок-фермент не образуется.

 

 

Применение двугибридной системы к белкам человека и других организмов позволило доказать, что существует огромное число белок-белковых контактов самого разного типа, и, кроме того, обнаружить множество ранее неизвестных белок-белковых взаимодействий. Эта информация исключительно важна для идентификации компонентов сигнальных путей в клетке, один из которых приведен на рис. 6. Как правило, в передаче сигналов от поверхности клетки к ядру участвуют белки-посредники, часто находящиеся в клетке в ничтожных концентрациях, поэтому анализ сигнальных путей для экспериментаторов сильно затруднен. Выявление белок-белковых взаимодействий резко изменило ситуацию.

 

 

При анализе белок-нуклеиновых взаимодействий широко используют методы химической сшивки этих компонентов (например, сотрудниками академика А.А. Богданова выявлены многие важные взаимодействия внутри рибосомных частиц, где осуществляется биосинтез белков в клетке). Другой удобный метод - изменение электрофоретической подвижности при комплексообразовании (задержка в геле), с помощью которого проанализировано множество ДНК-белковых и РНК-белковых контактов. Оригинальный вариант этого метода в сочетании с химической сшивкой разработан академиком А.Д. Мирзабековым и применен для раскрытия структуры нуклеосомы - элементарной структурной единицы, состоящей из ДНК и белков-гистонов, из которых построены все хромосомы.

 

источник: Киселев Лев Львович - член-корреспондент РАН,  заведующий лабораторией Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН,  председатель научного совета
Российской национальной программы "Геном человека"  Министерства науки и технологий РФ.


просмотров: 3353
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Протеомика в нефрологии-в направлении клинических приложений (взносы в неф

616,65 руб.
End Date: 24.10 07:03
Buy It Now for only: US 616,65 руб.
Buy it now |
Энциклопедия генетика, геномики, протеомики и bioinformaticspdf быстрая доставка

356,77 руб.
End Date: 18.11 06:24
Buy It Now for only: US 356,77 руб.
Buy it now |
Структурные протеомики: высокой пропускной способностью методы (методы в молекулярной биологии)

13 281,62 руб.
End Date: 25.10 12:47
Buy It Now for only: US 13 281,62 руб.
Buy it now |
Последние достижения в научно-исследовательский протеомики твердый переплет, книга, бесплатная доставка!

12 435,99 руб.
End Date: 05.11 16:21
Buy It Now for only: US 12 435,99 руб.
Buy it now |
Достижения в научно-исследовательский протеомики (на английском языке), твердый переплет, книга, бесплатная доставка!

7 826,02 руб.
End Date: 08.11 14:03
Buy It Now for only: US 7 826,02 руб.
Buy it now |
Ткань протеомики: методов и протоколов, твердый переплет, книга, бесплатная доставка!

17 682,64 руб.
End Date: 18.11 20:53
Buy It Now for only: US 17 682,64 руб.
Buy it now |
Активность на основе протеомика: методы и протоколы (на английском языке), твердый переплет, книга, бесплатная S

9 727,54 руб.
End Date: 19.11 09:53
Buy It Now for only: US 9 727,54 руб.
Buy it now |
Принципы протеомики Ричардом тваймен (на английском языке), бумажный переплет, книга, бесплатная доставка

6 259,32 руб.
End Date: 12.11 06:24
Buy It Now for only: US 6 259,32 руб.
Buy it now |
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Медицинская литература
 
Ридли Мэтт Геном. Автобиография вида в 23 главах
Геном. Автобиография вида в 23 главах
Прошло более десяти лет со дня первого выхода "Генома", а книга Мэтта Ридли по-прежнему актуальна. Просто и доступно автор представил историю генетики от первых догадок до ошеломляющего прорыва, начавшегося с открытия структуры ДНК Уотсоном и Криком. Одни гипотезы. о которых пишет Ридли, уже подтвердились экспериментально, другие оказались ложными. Тем не менее "Геном" по-прежнему занимает верхние позиции в рейтингах продаж по всему миру. В ней есть то, что никогда не устареет: дух научных открытий, история генетики, представленная со всем драматизмом споров, дискуссий, озарений одних ученых и черной завистью других....

Цена:
409 руб

Марк Рид, Спенсер Уэллс Генетическая одиссея человека
Генетическая одиссея человека
Около 60 000 лет назад в Африке жил человек. Каждый из нас - его потомок. Как же этот реально существовавший Адам стал нашим общим отцом и какой путь проделали его дети и внуки, чтобы заселить практически все уголки нашей Земли? Ответы на эти вопросы дают достижения генетики, ставшие доступными неподготовленному читателю благодаря остроумной, полной удивительных фактов книге известного генетика Спенсера Уэллса. По-научному точно, но весело и доступно автор пишет о новейших открытиях молекулярной биологии и популяционной генетики, позволивших разгадать самые волнующие тайны человечества - от правды о настоящих Адаме и Еве до появления разных рас....

Цена:
193 руб

Р. М. Хаитов, Л. П. Алексеев, Д. Ю. Трофимов Иммуногеномика и генодиагностика человека
Иммуногеномика и генодиагностика человека
В национальном руководстве представлены данные об истории развития, современном состоянии и перспективных достижениях в области структуры, функции и иммунобиологической роли генов иммунного ответа (ГИО), и в первую очередь генов главного комплекса тканевой совместимости человека HLA и их протеомных продуктов. Рассмотрены их иммунологические и общебиологические функции. Приведены данные о роли ГИО человека в обеспечении развития основных направлений здравоохранения - репродуктологии, клинической трансплантологии, противоинфекционной защиты, чувствительности и устойчивости к аутоиммунным и онкологическим заболеваниям и воздействию радиации. Отражена роль генетического и межпопуляционного полиморфизма ГИО человека в поддержании гомеостаза организма и обеспечении выживания человека как вида. Содержащийся в книге материал фундаментальных исследований ГИО человека и их практического использования основан на анализе мировой и отечественной литературы и собственных данных.

Книга предназначена для научных сотрудников, врачей, аспирантов, ординаторов, студентов медицинских и биологических вузов и специалистов, получающих постдипломное образование....

Цена:
1199 руб

 Генетика за 30 секунд
Генетика за 30 секунд
Что такое ДНК, и какую роль играют гены в определении того, кем мы являемся? Каковы механизмы генной терапии? Прошлое столетие стало свидетелем великих достижений в области понимания генетики. В этой книге доступно изложено все, что необходимо знать – от самых основ до последних технологических новинок.
Книга "Генетика за 30 секунд" знакомит читателя с наиболее выдающимися открытиями, совершенными в этой области - от фундаментальных основ клеточной биологии до невероятных достижений последних лет в области секвенирования ДНК и редактирования генома. Достижения в терапии стволовыми клетками, клонирование животных, генетически адаптированные методы лечения и генетически модифицированные культуры были широко освещены, но задумывались ли вы когда-нибудь над тем, как эти технологии работают и что они на самом деле означают для нашего будущего? Разделив код на 50 частей, эксперты на двух страницах расшифровали для нас ключевые термины и концепции, используя не более 300 слов и одной картинки. Последовательность красивых изображений вкупе с терминологическим словарем и биографиями ключевых фигур - ваш кратчайший путь к тому, чтобы стать гением генетики....

Цена:
509 руб

Корочкин Л. Клонирование
Клонирование
Что такое клонирование и чем оно отличается от копирования. Как гены определяют развитие организма. Можно ли клонировать человека? Последние достижения генетики - из первых рук, в доступной для массового читателя форме. Автор Леонид Иванович Корочкин - доктор медицинских наук, член-корреспондент Российской Академии наук, заведующий лабораторией в Институте биологии гена РАН и Институте биологии развития, лауреат Государственной премии РФ....

Цена:
84 руб

DNA Technology in Forensic Science
DNA Technology in Forensic Science

Цена:
4669 руб

Что вы знаете о своей наследственности?
Что вы знаете о своей наследственности?
В книге отражены современные представления об основах генетики человека. Читатель узнает, как наследуется пол организма, познакомится с некоторыми наследственными изменениями в генотипе, их причинами в последствиями. В доступной форме рассматриваются генетическая природа таких наследственных заболеваний, как сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, а также возможности их диагностики и профилактики. Отдельные разделы посвящены аллергическим отклонениям (пищевая и лекарственная аллергия), питанию, среде обитания человека, вопросам национальности, языка, культуры. Описаны некоторые социальные аспекты современного человека: "эффект одиночки", "старая первородка", "40% интеллекта - до трех лет" и др.
Первой издание книги, вышедшее в 1980 г., отмечено премией Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н.И.Вавилова.
Адресуется широкому кругу читателей, интересующихся проблемами биологии и генетики человека....

Цена:
127 руб

Справочник по клинической генетике
Справочник по клинической генетике
Справочник по клинической генетике содержит основные сведения по важнейшим наследственным болезням, генетически обусловленным синдромам и врожденным аномалиям.
Описываются наследственные болезни обмена веществ, заболевания внутренних органов, неврологические синдромы, наследственная патология эндокринной системы, синдромы, обусловленные хромосомными аномалиями, а также врожденные уродства и пороки развития. Освещена роль наследственности в возникновении ряда заболеваний.
Справочник предназначен для широкого круга практических врачей — педиатров, терапевтов, хирургов, окулистов, дерматологов, невропатологов, психиатров, эндокринологов, специалистов по медицинской генетике и др....

Цена:
599 руб

А. В. Пиневич, С. Г. Аверина, Н. В. Величко Очерки биологии прохлорофитов
Очерки биологии прохлорофитов
В монографии рассматриваются основные аспекты биологии прохлорофитов - минорной подгруппы цианобактерий, отличительным признаком которой является хлорофилл-белковый светособирающий комплекс (LHC). Мониторинг геномного разнообразия и численности прохлорофитов в эуфотической зоне Тихого и Атлантического океанов сделал их ключевыми объектами экологии и генетики микробного фотосинтеза. Центральными темами монографии выступают: LHC оксигенных фототрофных бактерий; экологическая геномика прохлорофитов; участие прохлорофитов в глобальной первичной продукции; систематика прохлорофитов в свете общих проблем классификации прокариотов; прохлорофиты и происхождение пластид.

Книга предназначена для студентов, аспирантов и преподавателей, а также научных работников....

Цена:
1059 руб

Биологические мембраны
Биологические мембраны
Книга члена-корреспондента АН СССР Л.Д.Бергельсона посвящена одному из наиболее важных вопросов молекулярной биологии - проблеме биологических мембран. В настоящее время эта область науки привлекает внимание представителей разных специальностей - биохимиков, иммунологов, медиков, физиков, химиков. Автор в популярной форме знакомит читателя с основными функциями мембран, их химическим составом, структурой, основными принципами работы. В книге говорится о роли мембран в передаче нервного импульса и в межклеточной сигнализации, восприятии света, запаха и вкуса, в превращениях энергии и о многих других процессах, протекающих в живой клетке....

Цена:
259 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования