Официальный сайт нияу мифи приемная комиссия нияу мифи сетевая школа нияу мифи

Функциональная и сравнительная геномика. Первая помогает разобраться, для чего нужны отдельные участки генома, а вторая со- поставляет отдельные гены или группы генов у организмов, отстоя- щих друг от друга в эволюционном смысле. Все это дает возмож- ность понять, как на самом деле работает мир вокруг нас.
Уже в 70-х гг. XX в. было известно довольно много аминокислот- ных и нуклеотидных последовательностей, а также структурных данных о различных белках, поэтому возникла необходимость в их систематизации, развитии способов анализа, сравнения и обмена этими данными, что естественным образом способствовало разви- тию специализированных баз данных.
Например, открытая база данных аннотированных последова- тельностей белков UniProt, которая сегодня представляет собой ре- сурс, содержащий наиболее полную систематизированную и непре- рывно пополняемую и уточняемую коллекцию знаний о самых раз- нообразных белках, а также незаменимый инструмент в работе мо- лекулярных биологов. GenBank – общедоступная коллекция анно- тированных нуклеотидных последовательностей. Protein Data Bank (PDB) – база данных 3D-структур белков и нуклеиновых кислот, со- зданная в 1971 г. Уолтером Хэмилтоном в Национальной лаборато- рии Брукхэвена (США), и др. [20].
Системная биология занимается изучением сложных взаимо- действий в живых организмах и рассматривает клетку как сложную систему взаимодействующих элементов. Отличительной чертой этой системы является ее способность воспринимать различные сти- мулы окружающей среды и в ответ на эти стимулы изменять свое поведение и фенотип (совокупность биологических свойств и при- знаков организма, сложившаяся в процессе его индивидуального развития), осуществляя тонкую подстройку к изменившимся усло- виям среды.
В этой системе можно выделить несколько уровней организации (рис. 7.2). Первый уровень представляет собой ДНК – носитель гене- тической информации. В ДНК находится информация о последова- тельности белков, а также многочисленные «инструкции» о том, как реализовывать эту информацию, – регуляторные последовательно- сти. Второй уровень – мРНК (матричные РНК), которые синтезиру- ются на базе ДНК и, в свою очередь, являются матрицами для син- теза белков. Третий уровень представляет собой белки – «клеточные машины». Они выполняют огромное количество функций, в частно- сти, являются биологическими катализаторами многочисленных клеточных реакций, выполняют строительные и моторные функции, отвечают за передачу сигналов о действии различных факторов среды на клетку и т. д. Таким образом, можно применять системный подход к клетке на разных уровнях: можно исследовать ее геном (различные мутации, вариации в последовательностях и пр.), тран- скриптом, протеом. Важно помнить то, что эти уровни тесно свя- заны между собой, и то, что различные факторы среды, будь они хи- мической природы (гормоны, факторы роста, цитокины, аутокрин- ные факторы и т.д.) или физической природы (температура, давле- ние, электрический импульс), оказывают влияние на клетку на всех этих уровнях. Принято говорить, что они создают особый «кон- текст» для клетки.

Рис. 7.2. Уровни организации клетки как системы: факторы окружающей среды оказывают влияние на всех уровнях,

создавая определенный «контекст»