Proteomikaning asosiy rivojlanish yo'nalishlari. Proteomika yuqori texnologiyali baliq ovlash Proteomika

Ishlaringizni ijtimoiy tarmoqlarda baham ko'ring
Agar ushbu ish sizga mos kelmasa, sahifaning pastki qismida shunga o'xshash ishlar ro'yxati mavjud. Qidiruv tugmasidan ham foydalanishingiz mumkin

KIRISH…………………………………………………………………3

1 PROTEOMIKA TUSHUNCHALARI, PRINSİPLARI VA YO‘NALISHLARI..5
2 PROTEOM XARTALASH……………………………….7
3 INNOVATSION PROTEOMIK TADQIQOTLARDAN FOYDALANISHDA FANlararo yondashuv………………12
XULOSA……………………………………………………….15
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI………………………17

KIRISH
Hozirgi vaqtda inson kasalliklarining etiologiyasi, patogenezi va terapiyasi haqidagi g'oyalarda inqilob mavjud bo'lib, bu molekulyar biologiya va genetika, molekulyar tibbiyot va farmakologiya sohasidagi yutuqlar bilan bog'liq.

DNK, RNK, oqsillarning tuzilishi va funksiyasini, genomning replikatsiyasi va ishlashini, DNKning teskari transkripsiyasi, modifikatsiyasi, rekombinatsiyasi, rekombinatsiyasi, mRNKning pro- va eukaryotik hujayralardagi transkripsiyasi va translatsiyasini tushunishda sezilarli yutuqlarga erishildi. Yangi bioanalitik usullarga asoslangan ko'plab tadqiqotlar gen ekspressiyasini tartibga solishning asosiy yo'llarini yoritib berdi. Rekombinant DNK texnologiyalari batafsil o'rganilgan. Insonning irsiy va ijtimoiy ahamiyatga ega kasalliklari (ateroskleroz, onkopatologiya, qandli diabet, hujayra ichidagi infektsiyalar, neyrodegenerativ kasalliklar va boshqalar).
Genomikdan keyingi davrda molekulyar biologiya, tibbiyot va farmakologiya sohasidagi fundamental ishlanmalarni amaliyotda tatbiq etish masalasi dolzarbdir. Shu bilan birga, genomning ishlashi ko'plab oqsillarning sintezi bilan bog'liq bo'lgan postgenomik hodisalarda o'z aksini topadi, hozirgi vaqtda ularni o'rganishga e'tibor qaratilmoqda. Maxsus e'tibor alohida ilmiy yo'nalish doirasida - proteomika. Algoritmlar va tahlil usullarini yaratmasdan, biologik matnlarning ishlash mexanizmini aniqlashtirish va maqsadli farmakologik ta'sirlarni (biotransformatsiya) ishlab chiqish imkonini beradigan ma'lumotlar bazasini yaratmasdan proteomik tadqiqotlarni rivojlantirish mumkin emas.
Genomika va proteomika, farmakogenomika va biotransformatsiyaning tegishli muammolari noyob uslubiy yechimlar va texnologik platformalar asosida amalga oshiriladi.
Hozirgi vaqtda Rossiya, MDH mamlakatlari, G'arbiy Evropa, AQSh va Kanadadagi akademik markazlar, turli ilmiy-tadqiqot institutlari darajasida biotibbiyot va farmatsevtika tadqiqotlari uchun ilmiy texnologik platformalar ishining natijalari ishlab chiqilib, klinikada joriy etilmoqda.
Amaliyotning maqsadi proteomika va proteomik xaritalash asoslarini o'rganishdir
Amaliyotning vazifasi - o'quv jarayonida olingan nazariy bilimlarni mustahkamlash va chuqurlashtirish; maxsus adabiyotlar bilan ishlash usullarini egallash; tavsiya etilgan savollarga muvofiq aniq materiallarni to'plash; amaliyot davomida olingan natijalarni hujjatlashtirish.
1 PROTEOMIKANING TUSHUNCHALARI, PRINSİPLARI VA YO‘NALISHLARI
21-asrning boshi proteomika davrining boshlanishi bilan belgilanadi. Bu atama biokimyodagi yana ikkita mashhur tushunchalardan kelib chiqqan: "PROTEinlar" va "genOM" va birinchi marta 1995 yilda ishlatilgan.
Albatta, genomika yo‘qolmaydi, u bir xilda, balki undan ham tezroq rivojlanadi, ammo genomikdan keyingi tadqiqotlar markazi inson proteomik xaritasini inventarizatsiya qilish va aniqlashtirish sohasiga o‘tkazilishi aniq. Bir qarashda, muammo butunlay hal qilib bo'lmaydigan ko'rinadi. Agar inson genomik xaritasi, aslida, barcha inson hujayralari uchun bir xil bo'lsa (bular bir xil genlar to'plamiga ega 23 ta xromosoma - 14 ta jinsiy hujayra bundan mustasno), u holda inson proteomik xaritasi holatida bu mutlaqo ma'nosizdir. uning umumiyligi haqida gapiradigan bo'lsak: har bir hujayra, har bir to'qima, har bir biologik suyuqlik o'z proteomik xaritasiga ega bo'lishi kerak. Har bir hujayrada 100 000 ga yaqin ishlaydigan genlar bo'lishi mumkin bo'lsa-da, ko'plab modifikatsiya reaktsiyalari hujayradagi oqsillar sonini 10 dan 20 milliongacha oshirishi mumkin.
Shu munosabat bilan, hozirgi vaqtda proteomikaning ikkita ta'rifi mavjud: tor, uni strukturaviy proteomika deb atash mumkin va kengroq, bu proteomikaning strukturaviy va funktsional qismlarini o'z ichiga oladi. So'zning tor ma'nosida proteomika oqsillarni inventarizatsiya qilish bilan shug'ullanadigan fan bo'lib, u usullarni birgalikda qo'llash bilan shug'ullanadi: ikki o'lchovli elektroforez (2D elektroforez), molekulyar og'irlikning massa spektrometrik (MS) tahlili va ajratilgan oqsillar ketma-ketligi. biologik materialning elektroforezi, so'ngra bioinformatika usullari yordamida olingan natijalarni tahlil qilish. Aslini olganda, strukturaviy proteomika 2D elektroforez, mass-spektrometriya va bioinformatikaning birikmasidir. Va agar ikki o'lchovli elektroforezning echish qobiliyati uzoq vaqt davomida O'Farrelning 1975 yildagi birinchi ishidan beri ma'lum bo'lsa, u holda MS tahlilining molekulyar og'irlik va polipeptid zanjirlarining ketma-ketligini juda tez aniqlash imkoniyatlari aniq bo'ldi. faqat yaqinda. Ular shu qadar tez rivojlandiki, hozirda ba'zi kompaniyalar oqsillarning molekulyar og'irligi va ketma-ketligini aniqlash uchun to'liq avtomatlashtirilgan tizimlarni yaratdilar, ular fentomolyar va atomolyar kontsentratsiya darajasida ishlaydi. Ushbu usullarning kombinatsiyasidan foydalanib, hujayra, to'qima yoki hatto butun bir organ genomining fenotipik ko'rinishi bo'lgan har qanday biologik materialning proteomik xaritasini yaratish mumkin. Kengroq ma'noda proteomik tahlil yoki proteomika atamalari nafaqat biologik ob'ektning oqsillarini inventarizatsiya qilish, balki oqsillarning o'ziga xos fermentlar tomonidan qayta tiklanadigan post-translatsion modifikatsiyasini (PTM) nazorat qilish uchun ham qo'llanilishi mumkin, masalan: fosforillanish. , glikozillanish, asillanish, frenilatsiya, iskala va boshqalar .d. .
Bugungi kunga kelib, proteomika yordamida 300 dan ortiq turli xil post-translatsion modifikatsiyalar tavsiflangan.
MS tahlilining jadal rivojlanishi so'nggi 5-7 yil ichida proteomik tadqiqot yo'nalishlarining butun guruhining paydo bo'lishiga yordam berdi (1-rasm), ularning aksariyati biotibbiyotga qaratilgan, ammo bugungi kun uchun fundamental asos hali ham mavjud. strukturaviy va funktsional proteomika tomonidan saqlanadi.
Yevropa Ittifoqining aksariyat davlatlari, Rossiya va MDH davlatlarining siyosati u yoki bu darajada aholining jahon sifat standartlariga muvofiq yashashga boʻlgan tabiiy intilishi bilan bogʻliq. "Ekologik toza hudud" yoki "ekologik toza mahsulot" kabi atamalar, shuningdek, "evro-" prefiksi bo'lgan barcha turdagi so'zlar kundalik hayotda mustahkam o'rin egallagan, afsuski, aksariyat hollarda haqiqiy to'ldirishga ega emas. . Shu bilan birga, ko'plab mamlakatlarda o'rnatilgan hayot sifatining istalgan standartlari ushbu davlatlar rivojlanishining madaniy, ijtimoiy va huquqiy jihatlariga ta'sir qiluvchi murakkab jarayonlarning natijasidir.
1-rasm - Proteomik tahlilning zamonaviy tendentsiyalari.

2 PROTEOM MAPPING

"Dunyoda metabolizmi bir xil bo'lgan ikkita odam yo'q. Jigar fermenti faolligidagi individual farqlar bemorning preparatga bo'lgan munosabatidagi farqlarni keltirib chiqarishi mumkin." Harrod.
Ushbu so'zlarning ahamiyati, tegishliligi nuqtai nazaridan ortiqcha baholash qiyin so'nggi yutuqlar molekulyar tibbiyot. Bir qator organizmlarning, birinchi navbatda, odamlarning genomlarini o'qish postgenomik texnologiyalar davrining boshlanishini ko'rsatdi. Ular kasallikning boshlanishi va rivojlanishining molekulyar mexanizmlarini tizimli tahlil qilish imkonini beruvchi tibbiyotga sezilarli ta'sir ko'rsatdi. Ushbu mexanizmlarni bilish kasalliklarning oldini olish, diagnostika qilish va davolash bilan bog'liq masalalarni sifat jihatidan yangi tushunishga yondashish imkonini beradi. Ehtimol, tibbiyot o'z tarixida birinchi marta asrlar davomida mavjud bo'lgan patologik jarayonlarni tahlil qilishning tavsifiy amaliyotini chetlab o'tib, aniq fan maqomiga yaqinlashish imkoniyatiga ega bo'ldi.
Kasallikning proteomik xaritasi - organizm faoliyatining genomik, transkripsiya, translatsiya va post-translyatsiya darajalarida miqdoriy va sifat buzilishlari shaklida kasallikning klinik ko'rinishining rivojlanishini tushunish, ya'ni. DNK, RNK, oqsillar, lipidlar, uglevodlardagi genlarning tarkibi va o'zaro ta'sirining buzilishi darajasida, shuningdek, hujayrada hosil bo'lgan va bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi metabolitlar darajasida.
Shuni ta'kidlash kerakki, bunday buzilishlarning mavjudligi ko'pincha faqat patologiyaning rivojlanish ehtimolini ko'rsatadi, shuning uchun atrof-muhit omillariga ta'sir qilish orqali tegishli individual profilaktika choralari ko'rilsa, kasallikning rivojlanish ehtimolini kamaytirish mumkin.
Ko'pgina kasalliklar, masalan, psoriaz, shizofreniya, qandli diabet, samarasiz gen variantlari birikmasidan kelib chiqadi, boshqacha aytganda, ular bir xil kasalliklardan emas, balki ularning turli genlarda lokalizatsiya qilingan to'plamidan kelib chiqadi. Agar bitta gendagi nuqson va patologiyaning rivojlanishi o'rtasida aniq bog'liqlik mavjud bo'lsa, uning irsiy tabiati haqida gapirish mumkin. Biroq, irsiy kasalliklar barcha kasalliklarning atigi 2-5% ni tashkil qiladi, qolganlari butun genlar ansamblining buzilishi bilan bog'liq va shuning uchun ko'plab bitta nukleotid almashinuvining individual profiliga va / yoki ekspressionning buzilishiga bog'liq. genlar guruhi.
Proteomik diagnostika xaritasi: kasalliklar bilan bog'liq bo'lgan SNPlar va dorilarning farmakokinetikasi va farmakodinamikasi uchun mas'ul bo'lgan SNPlarni o'z ichiga oladi, u genomika, proteomika, lipidomika, metabolomika, sellomika, interaktomika va polimeraza zanjiri reaktsiyasining zamonaviy usullaridan foydalangan holda, xromatomatika bilimlari asosida shakllanadi. mass-spektrometriya , mikroskopning zamonaviy turlari, analitik ish uchun mikrosuyuqlik va nanotexnologik yechimlar.
Hozirda fuqarolik pasporti shaxsni tasdiqlovchi hujjat bo‘lib xizmat qilganidek, proteomik diagnostika kartasi shaxsni aniqlashdan tashqari, shaxsga mos turmush tarzini tanlashda ham qo‘llanilishi mumkin. Uning asosida zamonaviy tibbiyotning oltin standartini hayotga tatbiq etib, shaxsiylashtirilgan davolanishni aniqlash mumkin: har bir bemor o'z vaqtida va to'g'ri dozada o'z dori-darmonlariga ega.
Molekulyar (proteomik) diagnostika onkologik kasalliklarning dastlabki bosqichlarini aniqlash va ayniqsa, uni davolash uchun juda kech bo'lgunga qadar o'zini namoyon qilmaydigan "jim saraton" ni tashxislash uchun ishonchli vositadir. Saraton kasalligini tekshirishning an'anaviy usullari biopsiyani, ya'ni to'qimalarning mikro qismini olishni o'z ichiga oladi. Biroq, diagnostika nuqtai nazaridan, yondashuv mutlaqo qabul qilinishi mumkin emas, chunki rejalashtirilgan tibbiy ko'rikning bir qismi sifatida murakkabligi va og'rig'i bilan jarrohlik operatsiyasiga o'xshash manipulyatsiyalarga rozi bo'lgan odamni tasavvur qilish qiyin. Bu shuni anglatadiki, tashxis qo'yish uchun eng qulay bo'lgan yagona biologik namuna qonni proteomik o'rganish bo'lgan va bo'ladi.
Global miqyosda proteomika tanadagi barcha oqsillarni inventarizatsiya qilish bilan shug'ullanadi. Muammoning tibbiy tomoni oqsillar to'plami va kasallikning boshlanishi yoki rivojlanishi o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatishdir. Vazifa genomikaga o'xshaydi, bu erda kasallik va genom o'rtasidagi bog'liqlik aniqlanadi, ammo bu kattalik tartibi yanada qiyin. Gap shundaki, oqsillar genlarga qaraganda ko'proq. Ikkinchisining soni 30-40 mingga baholanadi, ammo har bir genni ko'p (200 tagacha) muqobil variantlarda o'qish mumkin, ya'ni bir hujayrada 6-8 milliongacha oqsillar bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, ma'lum bir oqsil ham bitta molekulyar nusxa ko'rinishida, ham ko'p miqdorda ifodalanishi mumkin - hujayra va biologik suyuqliklarda protein konsentratsiyasining keng doirasi mavjud. Aytish mumkinki, xuddi shunday holat DNKni tahlil qilishda rivojlanadi, ammo DNKdan farqli o'laroq, polimeraza zanjiri reaktsiyasi (PZR) jarayonida oqsillarni ishlab chiqarish mumkin emas. Ammo bu PCR genetik material bilan ishlashning barcha usullarining asosidir, chunki u ma'lum bir DNK molekulasi kontsentratsiyasini qurilmalar tomonidan qayd etilishi mumkin bo'lgan darajaga ko'tarish imkonini beradi. Binobarin, uslubiy asos Proteomika - bu asboblarning sezgirligi individual molekulalarni aniqlash imkonini beradigan yondashuv.
“Inson proteomi” (“Inson genomi” loyihasining analogi) xalqaro loyihasi mavjud bo‘lib, u barcha inson oqsillarining proteomik xaritasini tuzishni rejalashtirmoqda. "Odam proteomi" loyihasining asosiy vazifalari qon plazmasi, jigar va miyaning proteomik xaritalarini tuzish, shuningdek, genomning antigen xaritasini yaratishdir. Bundan tashqari, loyiha doirasidagi maxsus qo‘mita yangi texnologiya tashabbuslarini ko‘rib chiqmoqda. Loyihaning Rossiya markazi qon plazmasi va jigarning proteomik xaritasini ishlab chiqishda ishtirok etadi va nanotexnologiya sohasida yangi yondashuvlarni faol ishlab chiqadi.
Proteomik tahlil sxemasi sodda va zamonaviy massa-spektrometriya yutuqlariga asoslangan. Namuna, masalan, qon plazmasi, bemordan 1 ml dan sal ko'proq miqdorda olinadi.Shubhasiz, qon plazmasida juda ko'p turli xil oqsillar mavjud. Oqsillarni ajratish ikki o'lchovli elektroforez usuli bilan amalga oshiriladi va ikki o'lchovli elektroforegrammada har bir oqsil alohida nuqta sifatida namoyon bo'ladi. Uning intensivligi oqsillarni ifodalash darajasiga, ya'ni uning miqdoriga mos keladi. Jel tahlili individual proteoma o'zgarishlarini aniqlash va har bir nuqta uchun statistik parametrlarni baholash imkonini beradi. Keyinchalik, elektroferogrammani mos yozuvlar bilan taqqoslab, kasalliklar bilan bog'liq farqlarni aniqlash mumkin. Farqlar oqsillarni ifodalashning ko'payishi yoki kamayishi, ba'zi oqsillar bemorlarning plazmasida paydo bo'ladi, boshqalari esa yo'qolishi mumkin. Biroq, ikki o'lchovli elektroforegrammalarni tahlil qilish bosqichida, aslida, biz hali aniq oqsillar haqida emas, balki faqat dog'larning intensivligi haqida gapiramiz. Oqsilni aniqlash (aniqlash) uchun jeldan dog‘ ajratib olinadi, parchalanadi va bo‘laklar (peptidlar) massalari mass-spektrometriya yordamida aniqlanadi.
Proteomik tahlil tahlil qilinadigan oqsillar soni ko'p bo'lishi bilan bog'liq bo'lgan bir qator vaqt talab qiladigan muntazam protseduralar bilan bog'liq va natijaning statistik ahamiyati uchun ko'p miqdordagi namunalar standart protokolga muvofiq qayta ishlanishi kerak. Olingan massa spektrlari oqsillarni aniqlash dasturiga o'tkaziladi. Proteinning peptid bo'laklariga mos keladigan massa spektrometrida olingan massa profili Internetdagi ixtisoslashtirilgan kompyuter ma'lumotlar bazalari orqali inson genomi oqsillari asosida qurilgan nazariy profillar bilan yozishmalarni izlash orqali uni noyob tarzda aniqlash imkonini beradi. rejimi.
Genomikdan keyingi davr rus olimlari uchun keng istiqbollarni ochib beradi - Rossiya Fanlar akademiyasining o'nga yaqin ilmiy-tadqiqot institutlari, Rossiya Tibbiyot fanlari akademiyasi, Rossiya Sog'liqni saqlash vazirligi, Rossiya Sanoat va fan vazirligi va Moskva davlat universiteti. malakali texnik xodimlarga ega kuchli apparat bazasiga ega bo'lgan ushbu yo'nalishdagi tadqiqotlarda ishtirok etmoqda, bu esa kelgusida rivojlanish uchun salohiyat mavjudligini anglatadi.
Shifokor uchun kasallikning molekulyar xaritasi kasallikning aniq tashxisi, prognozi va maqsadli terapiyasining kalitidir.
Tadqiqotchi uchun kasallikning molekulyar xaritasi yangi uchun asosdir kashfiyotlar.
2-rasm - Molekulyar (proteomik) xarita va inson terapiyasi

3 INNOVATSION PROTEOMIK TADQIQOTLARDAN FOYDALANISHDA FANlararo yondashuv.

Tibbiyot, kimyo, fizika va biologiya kabi fanlar chorrahasida joylashgan tibbiy diagnostikaning ilg'or usullari axborot ta'minotiga tizimli yondashishni talab qiladi, bu holda tadqiqot natijalarini olish, saqlash, qayta ishlash va tahlil qilishni ta'minlash kerak.
Yuqori texnologiyali tibbiy diagnostika uskunalarining noyob bazasiga ega bo‘lgan fanlararo tahliliy laboratoriya uni axborot bilan ta’minlashning yangicha yondashuvlarini ishlab chiqishni nazarda tutadi.
Fanlararo laboratoriya (markaz)ning konsultativ-diagnostika bazasi 6 ta ilmiy blokni o‘z ichiga oladi:
Inson tanasining biologik suyuqliklari va to'qimalarining proteomik va farmakoproteomik tadqiqotlari;
Dori vositalariga individual sezgirlikni o'rganish;
Dori vositalarining bioekvivalentligini o'rganish;
Dori vositalarini ishlab chiqish va klinik sinovlari (I bosqich);
Dori vositalarining axborot standartlari;
Dori vositalaridan foydalanishda PEni farmakoepidemiologik tadqiqotlar va ro'yxatga olish.
Konsultativ-diagnostika bazasi ilg'or, yuqori texnologiyali uskunalar bilan jihozlangan 6 ta laboratoriya usullari bo'limini birlashtiradi:
HPLC/MS bo'limi;
Yangi elektroforetik tadqiqot usullari bo'limi; PCR bo'limi;
Spektrofotometrik tadqiqot usullari bo'limi; MALDI-TOF-MC bo'limi;
Immunokimyoviy tadqiqot usullari bo'limi.
Laboratoriyaning yuqoridagi barcha ilmiy bloklari va bo'limlari ishining natijalari klinik farmakologiya bo'yicha maslahat bo'limi darajasida amalga oshiriladi.
Biotibbiyot laboratoriyasi uchun axborot platformasi uchta blokni birlashtirgan sxema sifatida taqdim etilishi mumkin: epidemiologiya va farmakoepidemiologiya, molekulyar tadqiqotlar va ma'lumotlar bazalari.
Yuqori texnologiyali tadqiqot usullari yordamida tibbiyotda epidemiologik tadqiqotlardan koʻp miqdordagi klinik maʼlumotlar va maʼlumotlarni olish, ularning natijalarini tahlil qilish va qayta ishlash, olingan maʼlumotlarni identifikatsiyalash, maʼlumotlar bazalari shakllantiriladi, keyinchalik ular axborot texnologiyalari orqali qoʻllaniladi. tibbiy faoliyatning barcha sohalari va quyidagi vazifalarni hal qilishga hissa qo'shadi:
Gen diagnostikasi va gen terapiyasini rivojlantirish;
Birlamchi tibbiy-sanitariya yordami bosqichida tibbiy genetik tadqiqot usullarini shakllantirish;
Dori vositalarini tayinlashda diagnostika va terapiyaning farmakogenomik tamoyillarini ishlab chiqish;
Dori vositalarining farmatsevtik ekvivalentligi va bioekvivalentligi bo'yicha tadqiqotlarni ishlab chiqish; sog'lom odamlar va bemorlarda genetik polimorfizmlar va kasalliklarning proteomik shakllarining ma'lumotlar bazasini yaratish.

XULOSA
Hozirgi vaqtda biotibbiyot sohasidagi taraqqiyot yangi elektroforetik tadqiqot usullari, PCR, HPLC va MS usullarining paydo bo'lishi bilan bog'liq. Ularning samarali qo'llanilishi tadqiqot uchun biologik namunalarni birlamchi tayyorlash usullarini takomillashtirish va hujayra texnologiyalarini ishlab chiqish bilan bog'liq. Ushbu usullarning imkoniyatlarini birlashtirish biotibbiyot, farmakologiya va farmatsevtika sohalarida fundamental va amaliy tadqiqotlar dasturlarini amalga oshirish uchun yagona texnologik platformalarni yaratishga yordam beradi.

Biotibbiyot va farmatsevtika tadqiqotlari uchun yangi texnologik platformalarni ishlab chiqish nanotexnologik yechimlarga asoslangan.
Inson genomini, patogen mikroorganizmlar genomlarini ochish sohasidagi kashfiyotlar, shuningdek, inson tanasining biologik suyuqliklari va to'qimalarining proteomik tadqiqotlarining qiziqarli natijalari ko'plab ijtimoiy ahamiyatga ega kasalliklarni davolash uchun yangi terapevtik vositalarning paydo bo'lishiga yordam beradi. Gen terapiyasi va yangi dori vositalarini ishlab chiqish uchun genomika, proteomika, metabolomika sohasidagi kashfiyotlarning kuchli salohiyati yangi texnologik platformalar asosida va ularni amalga oshirishning zamonaviy standartlarini hisobga olgan holda to'liq amalga oshirilishi mumkin.
Yangi eksperimental ishlanmalarni rejalashtirish, genomik va proteomik tadqiqotlarning yangi natijalarini sharhlash, shuningdek, bashoratli farmakologiya bo'yicha ishlarni bajarish uchun kuchli bazaga aylanadigan to'liq huquqli bioinformatika resursini yaratish muhim vazifadir. Bioinformatikaning kelajagi tibbiyot va sog'liqni saqlashda inqilob qilishi kerak bo'lgan postnatal davrdan boshlab inson tanasi rivojlanishining odatiy stsenariysini ishlab chiqish bilan bemorlar uchun eksperimental genomikani rivojlantirish bilan bog'liq.
Tibbiyot, fizika va biologiya kabi fanlar chorrahasida joylashgan biotibbiyot diagnostikasining ilg'or usullari axborot ta'minotiga tizimli yondashishni talab qiladi, bu holda bu holda tadqiqot natijalarini qabul qilish, saqlash, qayta ishlash, tahlil qilish va almashishga yordam beradi. ko'p markazli dasturlar doirasi.

Bibliografiya

1. Archakov A.I. Bioinformatika, genomika va proteomika - XXI asrning hayot haqidagi fanlari//Vopr. asal. kimyo. 2000. No 1. S. 13 - 18.
2. Archakov A.I. Genomika nima? – Proteomika//Vopr. asal. kimyo. 2000. No 1. S. 19 - 24.
3. Gorbunova V.N., Baranov V.S. Irsiy kasalliklarning molekulyar diagnostikasi va gen terapiyasiga kirish. - Sankt-Peterburg: Spec. lit., 1997. - 287 b.
4. Gorshkova Yu.V., Tregubov A.V. Axborot texnologiyalari amaliy farmakokinetika laboratoriyasida // Sog'liqni saqlashda standartlashtirish muammolari. 2005. No 11. B. 129 - 132.
5. Ivaxno S., Karnelyuk A. Miqdoriy proteomika va uning tizim biologiyasida qo'llanilishi//Biokimyo. 2006. V. 71. No 10. S. 1312 - 1327.
6. Sarvilina I.V., Karkishchenko V.N., Gorshkova Yu.V. Tibbiyotda fanlararo tadqiqotlar. - M.: Technosfera, 2007. - S. 15 - 56.
7. Blackstone N.B., Green D.R. Hujayra o'z joniga qasd qilish mexanizmining evolyutsiyasi // Bioesselar. 1999 jild. 21. № 1. bet. 84–88.
8. Fiser A. Proteomika davrida oqsil strukturasini modellashtirish// Ekspert Rev. Proteomika. 204 jild. 1. № 1. bet. 97-110.
9. Gerber S.A., Rush J., Stemman O. MS//PNAS tandem yordamida hujayra lizatlaridan oqsillar va fosfoproteinlarning mutlaq miqdoriy aniqlash. AQSH. 2003 jild. 100. № 12. bet. 6940 - 6945.
10. Lander E.S. Umid massivi // Tabiat Genet. 1999 jild. 21.bet. 3 - 4.

PAGE \* MGEFORMAT 2

Sizni qiziqtirishi mumkin bo'lgan boshqa tegishli ishlar.vshm>
11839.		"Yo'l xaritasi" xususiyatlarini har tomonlama o'rganish va tavsiflash	134,15 Kb
	O'rganish ob'ekti: yo'l xaritalari va predmeti - yo'l xaritalarini yaratish va ulardan foydalanish. Yo‘l xaritalari korporatsiyaning kuchli va zaif tomonlari ehtiyojlarini aniqlash uchun korporativ ilmiy-texnikaviy rejalashtirish uchun asos yaratish orqali loyihalarning o‘zaro bog‘liqligini yaxshilash uchun uzoq muddatli rejalashtirishga e’tiborni qaratishga yordam beradi. Har bir mahsulot liniyasi uchun yo'l xaritalari bozor strategiyasini texnologiya va mahsulot rejalari bilan moslashtiradi. Yo'l xaritalari uzoq muddatli rejalashtirishga e'tiboringizni qaratishga yordam beradi...
11932.			17,7 KB
	Juda past chastota diapazonining ishlab chiqilgan kuchli boshqariladigan manbasidan foydalangan holda yuqori kengliklarda elektromagnit xaritalashning yaratilgan usuli, bu to'g'ridan-to'g'ri muammolarni hal qilish usullari, tajribalar o'tkazish bo'yicha tavsiyalar va zamonaviy usullar Bunday tajribalar natijalarini sharhlash, ayniqsa, istiqbolli, ammo ayni paytda o'rganish qiyin bo'lgan yuqori kenglikdagi mintaqalarni o'rganish uchun dolzarb bo'lib tuyuladi. Yuqori kengliklarda elektromagnit xaritalash muammosini hal qilish ... yordamida.
13544.		IVS ning biomexanik asoslari	3,12 MB
	4 daraja haroratda. Distillangan suvning solishtirma og'irligi t 4 deg. t suvning ko'payishi yoki kamayishi solishtirma og'irlikning o'zgarishiga olib keladi. Suvda tuzlar yoki boshqa aralashmalarning mavjudligi ham solishtirma og'irlikning oshishiga olib keladi.
10320.		Menejment asoslari	86,1 KB
	Tashkilot ochiq tizim inson boʻlinmalarining oʻzaro taʼsir qiluvchi va boshqarilishi mumkin boʻlgan qismlari va boshqalar. Menejment tashkilotdagi besh turdagi resurslarni oldindan belgilangan maqsadga muvofiq taqsimlash va harakatlantirish jarayonidir. strategik reja ish natijalarining doimiy monitoringi bilan. Moslashuvchan boshqaruv yangi muhitga moslashmoqda. muhit mavjud vaziyatga qarab rejalar va modellardagi o'zgarishlar bilan boshqaruv. Boshqaruv darajalari deb ataladigan darajalar mavjud - bu ierarxiya daraxtidagi darajalar.
17816.		Linux asoslari	45,52 KB
	Uy katalogingizni kiriting. Buni amalga oshirish uchun siz buyruqni bajarishingiz kerak cd Siz o'zingizning ishchi katalogingizdasiz. Bu yerda foydalanuvchi fayllaringiz va siz foydalanadigan dasturlar sozlamalari saqlanadi. Quyidagi katalog va fayl strukturasini yarating, uy katalogingizda inform... deb nomlangan katalog yarating.
6066.		Termodinamikaning asoslari	40,26 Kb
	Gaz kengayganda, piston cheksiz kichik masofaga harakat qilganda bajaradigan elementar ish bu gazdan pistonga ta'sir qiluvchi kuchdir. Agar gaz bosimi va pistonning maydoni keyin va keyin. Mahsulot gaz hajmining oshishiga teng...
3779.		Geoinformatika asoslari	31,41 KB
	IN o'quv yordami fan dasturi, nazorat topshiriqlari variantlari, amaliy mashg'ulotlar mavzulari, test uchun savollar, tavsiya etilgan adabiyotlar ko'rsatilgan, amalga oshirish misollari va test ishlarini loyihalashtirishga qo'yiladigan talablar keltirilgan.
4449.		Kompyuterlarning mantiqiy asoslari	40,08 Kb
	Matematik mantiq asoslari; mantiqiy qonunlar. Asosiy mantiqiy elementlar; mantiq. Yarim to‘ldiruvchi, to‘ldiruvchi. Trigger.
11759.		Huquqiy statistika asoslari	1,34 MB
	Shu bilan birga, huquqiy hodisa va jarayonlar rivojlanish dinamikasida ko'rib chiqiladi; rivojlanishning sabab-oqibat munosabatlarini ochib berishga imkon beruvchi o'zaro bog'liqliklar; o'rganilayotgan hodisaning o'ziga xosligi va tipik xususiyatlarini o'rnatishga imkon beradigan taqqoslash va taqqoslash. Ommaviy hodisalarning qonuniyatlari va o'zaro bog'liqligini o'rnatish va miqdorni aniqlashda statistika fani katta sonlar qonuniga tayanadi, uning o'ziga xos xususiyati shundaki, ommaviy hodisalarning to'g'riligi va qonuniyatlarini faqat ular massiv bo'lganda aniq aniqlash mumkin ...
14754.		MOLIYA HUQUQI ASOSLARI	12,06 KB
	Moliyaviy faoliyat Belarus Respublikasining davlat va moliya tizimi. Belarus Respublikasida moliyaviy nazorat. Belarus Respublikasining byudjet qonuni. Belarus Respublikasining byudjet qurilmasi va byudjet tizimi.

Demak, proteomikaning asosiy vazifasi bitta organizmdagi juda ko'p miqdordagi oqsil va peptidlarning o'zaro ta'sir mexanizmini ochib berishdir. Bu ulkan va qimmat ishning amaliy ahamiyati nimada? Ko'rinib turibdiki, birinchi navbatda, farmakologlar va shifokorlar bunday ishlarning natijalariga qiziqishadi, chunki ko'pincha protein tarkibidagi o'zgarishlar va odamning kasallik holati o'rtasida yaqin bog'liqlik mavjud. Shuning uchun proteomikaning yangi ma'lumotlari tibbiyot asrlar davomida kurashib kelgan kasalliklar uchun yangi dorilar va yangi davolash usullarini jadal ishlab chiqish uchun ishlatiladi (va allaqachon foydalanilmoqda). Bugungi kunda barcha farmakologik vositalarning 95% oqsillarga ta'sir qiladi. Proteomika o'zining tizimli yondashuvi bilan yangi oqsillarning paydo bo'lishining ahamiyatini ancha samarali aniqlash va baholashga yordam beradi, bu esa, o'z navbatida, yangi diagnostik testlar va terapevtiklarning rivojlanishini tezlashtiradi.
Proteomik tadqiqotlarning birinchi amaliy qo'llanilishi "proteomika" atamasi paydo bo'lishidan ancha oldin, 20-asrning boshlarida, diabet kabi jiddiy kasallikning rivojlanishida insulinning roli aniqlanganda sodir bo'lgan. Insulin preparatlarini yaratish millionlab odamlarning hayotini saqlab qoldi.
Hozirgi vaqtda proteomika genomika va bioinformatika bilan birgalikda yangi dori vositalarini yaratishga qaratilgan (18-rasm), ularda ma'lum oqsillar molekulyar maqsad bo'lib xizmat qiladi. Dori vositalarining ta'siri uchun yangi maqsadlarni topish jarayoni bioinformatika yordamida hal qilinadi va tahlil ob'ekti genomdir. Biroq, genomni tahlil qilgandan so'ng, bu protein intensiv ravishda ifodalanganligi va hujayrada ish holatida ekanligi haqida dalillarni olish kerak. Bu muammoni proteomika hal qiladi. Shunday qilib, preparatning molekulyar genetik maqsadi aniqlanadi.
18-rasm.
Shuni ta'kidlash kerakki, faqat proteomika maqsadni topish muammosini hal qilishi mumkin. Agar siz normal va patologik to'qimalarning proteomik xaritalarini (3 yoki 4-rasmda ko'rsatilganlarga o'xshash) olsangiz, ulardagi farqlar bo'yicha siz ma'lum bir patologik holatning rivojlanishi uchun qaysi oqsillar muhimligini aniqlashingiz va ularni nishon sifatida tanlashingiz mumkin. yoki diagnostika uchun ushbu bilimlardan foydalaning. Kelajakda proteomik qon xaritalarini yaratish odatiy qon testiga qo'shiladi deb taxmin qilish mumkin. Buning uchun poliklinikalarda bemorlar vaqti-vaqti bilan qon qabul qiladigan maxsus jihozlardan foydalanish kerak bo'ladi. Kasallik holatida bemorning proteomik xaritasini faqat o'zining proteomik xaritasi bilan solishtirish kerak bo'ladi, lekin u sog'lom bo'lgan paytda tuzilgan va uning oqsil tarkibidagi o'zgarishlarni aniqlash mumkin bo'ladi. qon va kasallikning sababini aniqlash. O'simta va normal hujayralar, hujayralar proteomalarini ma'lum omillar (masalan, fizik yoki kimyoviy) ta'siridan oldin va keyin bunday taqqoslash, diagnostika maqsadida biologik suyuqliklardan foydalanish - bularning barchasi katta qiziqish uyg'otadi va butunlay yangi istiqbollarni ochadi. tibbiyot, veterinariya, farmakologiya, oziq-ovqat sanoati va boshqa qo'llash sohalari uchun. Oldinda ulkan va qiziqarli ish turibdi.
proteomika biologiya fani
A.A. ZAMYATNIN, biokimyo instituti biologiya fanlari doktori. A.N. Bax RAS
Bizning hikoyamiz bir necha yil oldin tug'ilgan eng yosh fundamental fanlardan biriga (agar eng yoshi bo'lmasa) bag'ishlangan bo'ladi, u hali ham o'qiyotganlar bilan birga. boshlang'ich maktab. Proteomikaning boshqa ko'plab fanlaridan farqli o'laroq, u qanday sharoitda paydo bo'lganligini, uning nomi paydo bo'lgan yilni va uni kim ixtiro qilganligini aniq aytish mumkin.
Keling, vaziyatdan boshlaylik. XX asrning ikkinchi yarmida. biokimyo, molekulyar biologiya va kompyuter texnologiyalarining analitik usullari jadal rivojlandi. Ushbu sohalarda erishilgan ajoyib yutuqlar nuklein kislota asoslarining ulkan ketma-ketligini ochish va tirik organizmning butun genomini qayd etish imkoniyatini yaratdi. Birinchi marta to'liq genom 1980 yilda phi X-174 bakteriofagida (taxminan 5 103 asos), so'ngra birinchi bakteriya Haemophilus influenzae (1,8 106 asos) da shifrlangan. Va XX asr oxiri bilan. to'liq inson genomini ochish bo'yicha ulkan ish yakunlandi - nuklein kislotalarning taxminan 3 milliard asoslari ketma-ketligini aniqlash. Bu ishga bir necha milliard dollar sarflandi (har bir bazaga taxminan bir dollar). Umuman olganda, tirik organizmlarning bir necha o'nlab turlarining genomlari allaqachon shifrlangan. Aynan shu davrda ikkita yangi biologiya fanlari paydo bo'ldi: 1987 yilda ilmiy matbuotda birinchi marta "genomika" so'zi, 1993 yilda esa "bioinformatika" so'zi qo'llanila boshlandi.
Har bir biologik turda genomning bir qismi oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligini kodlovchi hududlar bilan ifodalanadi. Masalan, odamlarda 100 000 ga yaqin bunday hududlar mavjud (ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, bu raqam 300 000 ga, kimyoviy modifikatsiyalangan tuzilmalarni hisobga olgan holda bir necha millionga yetishi mumkin). To'liq genom va genetik kodni bilgan holda, oqsillarning tuzilishi haqidagi barcha ma'lumotlarni tarjima qilish orqali olish mumkindek tuyuladi. Biroq, hamma narsa juda oddiy emas. Asta-sekin, ko'rib chiqilayotgan organizmning ushbu hujayra tizimida mRNK va oqsillar to'plami o'rtasida hech qanday bog'liqlik yo'qligi ma'lum bo'ldi. Bundan tashqari, nukleotidlar ketma-ketligiga muvofiq ribosomalarda sintez qilingan ko'plab oqsillar sintezdan so'ng kimyoviy modifikatsiyaga uchraydi va organizmda o'zgartirilgan va o'zgartirilmagan shakllarda mavjud bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, oqsillar turli xil fazoviy tuzilmalarga ega bo'lishi ham muhimdir, ularni bugungi kunda nukleotidlar va hatto aminokislotalarning chiziqli ketma-ketligi bilan aniqlab bo'lmaydi. Shu sababli, barcha ishlaydigan oqsillarning tuzilmalarini to'g'ridan-to'g'ri izolyatsiya qilish va aniqlash hali ham dolzarb vazifadir (hozirgi kunga qadar strukturani to'g'ridan-to'g'ri aniqlash inson oqsillarining faqat taxminan 10% uchun amalga oshirilgan). Shunday qilib, genomikaga qo'shimcha ravishda "proteomika" atamasi paydo bo'ldi, uning o'rganish ob'ekti proteomdir (inglizcha PROTEinlar - oqsillar va genOM - genom). Ilmiy matbuotda proteoma haqida eslatma birinchi marta 1995 yilda paydo bo'lgan.
Shuni qo'shimcha qilish kerakki, oligopeptidlar yoki oddiygina peptidlar deb ataladigan oqsil prekursorlarining ko'plab qisqa bo'laklari organizmlar hayotida muhim rol o'ynaydi. Aynan ular tufayli bitta biologik tur vakillarida protein-peptid komponentlari miqdorini baholashda bunday nomuvofiqlik mavjud. Shuning uchun, "proteom" va "proteomika" atamalari bilan bir qatorda, proteom va proteomikaning bir qismi bo'lgan "peptid" va "peptidomika" kabi atamalar allaqachon qo'llanilgan. Oqsillar va peptidlarning tuzilishi va funksiyalarining xilma-xilligi haqida avvalroq Biologiya gazetasi sahifalarida tasvirlab bergan edik.
Demak, hozirgi yosh avlod hayoti davomida paydo bo‘lgan va bir-biri bilan chambarchas bog‘liq bo‘lgan yangi fanlarning ta’riflarini tuzamiz (1-rasm).
Guruch. 1. Uchta yangi biologiya fanlarining to'liq o'zaro bog'liqligini ko'rsatadigan diagramma
Genomika - genlarning tuzilishi va funktsiyalarini o'rganadigan fan (genom - bu organizmning barcha genlarining yig'indisidir).
Bioinformatika - matematik, statistik va kompyuter usullari yordamida biologik ma'lumotlarni o'rganadigan fan.
Proteomika - bu oqsillar yig'indisi va ularning tirik organizmlardagi o'zaro ta'sirini o'rganadigan fan (proteom - bu organizmdagi barcha oqsillarning yig'indisidir).
Shuni ham ta'kidlaymizki, proteomika umuman olganda tarkibiy proteomika, funktsional proteomika va amaliy proteomikani o'z ichiga oladi, biz ularni alohida ko'rib chiqamiz.