Картирование генома и обратная генетика. Буторина А.К - 44 стр.

UptoLike

Рубрика: 

44
например, с установленным геном, ответственным за определение наслед-
ственного заболевания. После этого осуществляют позиционное клониро-
вание и секвенирование гена, функция которого неизвестна. Процедура се-
квенирования, как уже было сказано выше, сейчас полностью автоматизи -
рована, как и сравнение геномов, и они представляют собой
компьютероемкие” и интеллектуальноемкие” процедуры .
2.4. Протеом и протеомика
Одним из необходимых условий функционального анализа генома
является также познание его протеома. Термин протеом появился уже в
1994 году для описания совокупности белков, экспрессируемых геномом на
протяжении жизни клетки. Полное познание протеома одно из необхо-
димых условий функционального анализа генома. Наука о наборах белков
в клетках при разных физиологических состояниях и функциях этих бел-
ков получила название протеомика. Задача протеомики на несколько по-
рядков сложнее, чем у геномики инвентарзация белков, т.е. реально ра-
ботающих генов в клетке .
Существенная разница между геномикой и протеомикой, обусловле-
на тем , что геном данного вида, как правило , достаточно стабилен , в то
время как протеом индивидуален не только для разных клеток одного ин -
дивида, но и для одной клетки в зависимости от ее состояния (деление,
покой, дифференцировка и т.д.). Т.е. протеом понятие динамичное (в от-
личие от генома). Это связано с тем, что в клетках про- и эукариот никогда
не происходит экспрессия всех имеющихся в наличии генов, а лишь части
из них. Белки или протеины (отсюда протеом) продукты генной активно-
сти, выполняют в клетке и многоклеточном организме самые разнообраз -
ные биологические функции (ферменты , ростовые гормоны , рецепторные
и регуляторные белки и т . д .). При этом общий состав клеточных белков
постоянно меняется в зависимости от фазы цикла клеточного деления, тка-
невой принадлежности и стадии дифференцировки у многоклеточных ор-
ганизмов, внешних воздействий и т.д. Кроме того, помимо набора, меняет-
ся еще и количество белков: от нескольких молекул до нескольких тысяч
на клетку .
Основной задачей протеомики является предсказание функциональ-
ной роли отдельных белков путем экспериментального сопоставления их
качественного и количественного состава в клетке на разных стадиях и в
разных состояниях ее развития. Помимо этого, в задачу протеомики вхо-
дит установление взаимосвязи между структурой белка и его функциями ,
что вплотную сближает это направление с функциональной геномикой .
Важной задачей является понимание механизмов фолдинга белков, т.е.
складывания полипептидной цепи в функционально активную трехмерную
структуру. От пространственного (трехмерного) строения белков зависит
их биологическая функция. Понимание механизмов фолдинга также важно
для биотехнологии и развития белковой инженерии. Кроме того, возник -
                                   44
например, с установленным геном, ответственным за определение наслед-
ственного заболевания. После этого осуществляют позиционное клониро-
вание и секвенирование гена, функция которого неизвестна. Процедура се-
квенирования, как уже было сказано выше, сейчас полностью автоматизи-
рована, как и сравнение геномов, и они представляют собой
“компьютероемкие” и “интеллектуальноемкие” процедуры.

                      2.4. Протеом и протеомика

      Одним из необходимых условий функционального анализа генома
является также познание его протеома. Термин “протеом” появился уже в
1994 году для описания совокупности белков, экспрессируемых геномом на
протяжении жизни клетки. Полное познание протеома – одно из необхо-
димых условий функционального анализа генома. Наука о наборах белков
в клетках при разных физиологических состояниях и функциях этих бел-
ков получила название протеомика. Задача протеомики на несколько по-
рядков сложнее, чем у геномики – инвентарзация белков, т.е. реально ра-
ботающих генов в клетке.
      Существенная разница между геномикой и протеомикой, обусловле-
на тем, что геном данного вида, как правило, достаточно стабилен, в то
время как протеом индивидуален не только для разных клеток одного ин-
дивида, но и для одной клетки в зависимости от ее состояния (деление,
покой, дифференцировка и т.д.). Т.е. протеом – понятие динамичное (в от-
личие от генома). Это связано с тем, что в клетках про- и эукариот никогда
не происходит экспрессия всех имеющихся в наличии генов, а лишь части
из них. Белки или протеины (отсюда протеом) – продукты генной активно-
сти, выполняют в клетке и многоклеточном организме самые разнообраз-
ные биологические функции (ферменты, ростовые гормоны, рецепторные
и регуляторные белки и т.д.). При этом общий состав клеточных белков
постоянно меняется в зависимости от фазы цикла клеточного деления, тка-
невой принадлежности и стадии дифференцировки у многоклеточных ор-
ганизмов, внешних воздействий и т.д. Кроме того, помимо набора, меняет-
ся еще и количество белков: от нескольких молекул до нескольких тысяч
на клетку.
      Основной задачей протеомики является предсказание функциональ-
ной роли отдельных белков путем экспериментального сопоставления их
качественного и количественного состава в клетке на разных стадиях и в
разных состояниях ее развития. Помимо этого, в задачу протеомики вхо-
дит установление взаимосвязи между структурой белка и его функциями,
что вплотную сближает это направление с функциональной геномикой.
Важной задачей является понимание механизмов фолдинга белков, т.е.
складывания полипептидной цепи в функционально активную трехмерную
структуру. От пространственного (трехмерного) строения белков зависит
их биологическая функция. Понимание механизмов фолдинга также важно
для биотехнологии и развития белковой инженерии. Кроме того, возник -