Amaliy mashg'ulotlarga nazariy tayyorlanish. Reja: Amaliy mashg'ulotlar

Evolutsion biologiya va uni yo’nalishlari
Organik olam evolutsiyasi to’g’risida mulohaza yuritganda nima sababdan barcha tirik mavjudodlar oddiydan murakkablanish tomon bir xil rivojlanmagan, ular orasida soda va murakkab tuzilishga ega bo’lgan mavjudodlar mavjud, degan savol tug’ilishi mumkin. Fan oldidagi bu muammoni rus olimlaridan A. N. Seversov va I. I. Shmalgauzen ijobiy hal qiladilar. Ma’lumki, Darvin o’z davrida evalusion jarayon organizmlarning tinmay muhit sharoitiga mumkin qadar ko’proq moslanishidan iborat ekanligini aytib o’tgan edi. Atrof-muhitning tarixiy davrlar mobaynida keng yoki tor doirada o’zgarishi odatda organizmlar umumiy yoki xususiy moslanishlarni keltirib chiqaradi. Umumiy moslanish hayot uchun nihoyatda zarur bo’lgan organlar sistemasining takomillashuvi bilan aloqador. Agar muhit sharoitning o’zgarishi bilan: 1) bir turga mansub individlar soni ortsa; 2) ular ishg’ol qilgan areal kengaya borsa; 3) tur zaminida yangi populyatsiyalar, kenja turlar, turlar va boshqa taksonlar hosil bo’lsa, bu jarayon biologik yuksalish (progress) deb ataladi. Hozirgi vaqtda Markaziy Osiyo mintaqasida boshqa qushlarga nisbatan Hindiston maynasi biologic progress holatidadir.

Genlarni taqqoslash asosida turlarning filogrnetik yaqinligini aniqlash.
Reja:

1. 
   Genlarni taqqoslash asosida.
   
2. 
   Genlarni taqqoslash asosida turlarning filogrnetik yaqinligini aniqlash.
   

Ifodalarni profillashtirish keyingi keyingi mantiqiy qadamdir genomni tartiblashtirish: ketma-ketlik bizga hujayraning nima qilishi mumkinligini aytadi, ifoda profili esa uning aslida bir vaqtning o'zida nima qilayotganligini aytib beradi. Genlarda xabarchi RNKni yaratish bo'yicha ko'rsatmalar mavjud (mRNA), ammo har qanday vaqtda har bir hujayra o'zi olib boradigan genlarning faqat bir qismidan mRNK hosil qiladi. Agar mRNK ishlab chiqarish uchun gen ishlatilsa, u "yoqilgan", aks holda "yopiq" deb hisoblanadi. Ko'pgina omillar genning yoqilishini yoki o'chirilishini belgilaydi, masalan, kunning vaqti, hujayraning faol bo'linishi yoki bo'lmasligi, uning mahalliy muhiti va boshqa hujayralardagi kimyoviy signallar. Masalan; misol uchun, teri hujayralar, jigar hujayralar va asab hujayralari bir-biridan farq qiladigan genlarni yoqadi (ekspresiya qiladi) va bu ularning farqlanishiga olib keladi. Shuning uchun, ifoda profili hujayraning turini, holatini, muhitini va boshqalarni aniqlashga imkon beradi.

Ko'rinishni profilaktika qilish tajribalari ko'pincha ikki yoki undan ortiq tajriba sharoitida ifodalangan mRNKning nisbiy miqdorini o'lchashni o'z ichiga oladi. Buning sababi shundaki, mRNKning ma'lum bir ketma-ketligining o'zgargan darajasi mRNK tomonidan kodlangan oqsilga bo'lgan ehtiyojning o'zgarganligini ko'rsatadi, ehtimol bu gomeostatik javob yoki patologik holat. Masalan, mRNA kodlashning yuqori darajasi spirtli dehidrogenaza o'rganilayotgan hujayralar yoki to'qimalar atrof muhitdagi etanol darajasining ko'tarilishiga javob berishini taxmin qilish. Xuddi shunday, agar ko'krak bezi saraton hujayralari ma'lum bir narsa bilan bog'liq bo'lgan mRNKning yuqori darajasini ifoda etsa transmembran retseptorlari Oddiy hujayralarga qaraganda, bu retseptor ko'krak bezi saratonida rol o'ynashi mumkin. Ushbu retseptorga to'sqinlik qiladigan dori ko'krak bezi saratonini oldini oladi yoki davolashi mumkin. Preparatni ishlab chiqishda, preparatning toksikligini baholashga yordam beradigan gen ekspresiyasini profilaktika qilish tajribalarini o'tkazishi mumkin, ehtimol bu ifoda darajasining o'zgarishini izlash orqali sitoxrom P450 bo'lishi mumkin bo'lgan genlar biomarker dori almashinuvi.[2] Gen ekspresiyasini profillash muhim diagnostik tekshiruvga aylanishi mumkinInson genomida 25000 gen mavjud bo'lib, ular 1000000 aniq oqsillar tartibida ishlab chiqarish uchun birgalikda ishlaydi. Buning sababi muqobil qo'shishVa shuningdek, hujayralar orqali oqsillarga muhim o'zgarishlar kiritiladi tarjimadan keyingi modifikatsiya birinchi bo'lib ularni tuzgandan so'ng, shuning uchun ma'lum bir gen ma'lum bir oqsilning ko'plab mumkin bo'lgan versiyalari uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Har holda, bitta mass-spektrometriya tajribasi 2000 ga yaqin oqsilni aniqlashi mumkin[5] yoki umumiy miqdorning 0,2%. Hujayra aniq oqsillarni bilish paytida (proteomika) har bir gendan qancha xabarchi RNK hosil bo'lishini bilishdan ko'ra dolzarbroqdir, gen ekspresiyasini profillash bitta tajribada mumkin bo'lgan eng global rasmni beradi. Biroq, proteomika metodologiyasi yaxshilanmoqda. Xamirturush kabi boshqa turlarda bir soatdan ko'proq vaqt ichida 4000 dan ortiq oqsillarni aniqlash mumkin.
Gipotezani yaratish va sinovdan o'tkazishda foydalaning
Ba'zan, olim nima sodir bo'layotgani haqida allaqachon tasavvurga ega, a gipotezava u ushbu gipotezani potentsial ravishda inkor etish g'oyasi bilan ifoda profilining tajribasini o'tkazadi. Boshqacha qilib aytganda, olim yolg'onga aylanishi mumkin bo'lgan ifoda darajalari haqida aniq bashorat qilmoqda.

Odatda, ekspression profilining tekshirilishi mumkin bo'lgan gipotezaning mavjud bo'lishi uchun genlarning eksperimental sharoitlar bilan o'zaro ta'siri haqida etarli ma'lumotga ega bo'lishdan oldin sodir bo'ladi. Hech qanday gipoteza bo'lmagan holda, rad etadigan hech narsa yo'q, ammo ifoda profilini yaratish kelajakdagi tajribalar uchun nomzod gipotezasini aniqlashga yordam beradi. Ko'pgina dastlabki ekspression profillash tajribalari va hozirgi ko'plab tajribalar ushbu shaklga ega[7] bu sinf kashfiyoti sifatida tanilgan. Sinfni kashf qilishning ommabop yondashuvi o'xshash klasterlash usullaridan biri yordamida o'xshash genlarni yoki namunalarni birlashtirishni o'z ichiga oladi, masalan, an'anaviy k-degani yoki ierarxik klasterlash, yoki yaqinroq MCL.[8] Klasterlash algoritmini tanlashdan tashqari, foydalanuvchi odatda ma'lumotlar moslamalari o'rtasida tegishli yaqinlik o'lchovini (masofa yoki o'xshashlik) tanlashi kerak.[9] Yuqoridagi rasm ikki o'lchovli klasterning natijasini anglatadi, unda o'xshash namunalar (yuqoridagi satrlar) va shunga o'xshash gen probalari (ustunlar) bir-biriga yaqinlashishi uchun tashkil qilingan. Sinfni kashf qilishning eng oddiy shakli ikkita eksperimental sharoit o'rtasida ma'lum miqdordan ko'proq o'zgargan barcha genlarni ro'yxatlash edi.

Sinfni bashorat qilish sinfni kashf qilishdan ko'ra qiyinroq, ammo bu to'g'ridan-to'g'ri klinik ahamiyatga ega bo'lgan savollarga javob berishga imkon beradi, masalan, ushbu profilni hisobga olgan holda, ushbu bemorning ushbu dori-darmonga javob berish ehtimoli qanday? Bu javob bergan va javob bermagan profillarning ko'plab misollarini talab qiladi, shuningdek o'zaro tasdiqlash ular orasidagi farqni ajratish texnikasi.
Umuman olganda, ekspresiyani profilaktika qilish bo'yicha tadqiqotlar o'zgargan eksperimental sharoitlarda statistik jihatdan muhim farqlarni ko'rsatadigan genlar haqida xabar beradi. Bu odatda bir nechta sabablarga ko'ra genomning kichik bir qismidir. Birinchidan, turli xil hujayralar va to'qimalar to'g'ridan-to'g'ri oqibat sifatida genlarning bir qismini ifodalaydi uyali farqlash juda ko'p genlar o'chirilgan. Ikkinchidan, ko'pgina genlar o'zgarmaganligi sababli juda ko'p miqdordagi omon qolish uchun zarur bo'lgan oqsillarni kodlaydi.