Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Category:

Гельфанд о биоинформатике

http://prahvessor.livejournal.com/33566.html
http://www.ras.ru/viewnumbereddoc.aspx?ID=728e00bf-1843-48cd-be49-12d8dabe9fba&_Language=ru

Биоинформатика - молекулярная биология in silico.
Докладчик - доктор биологических наук Гельфанд Михаил Сергеевич

"...на запрос «расшифрован геном» выдается 88 тысяч ссылок, причем поучительно их разнообразие в верхушке списка: там оказываются новостные заметки о геномах кошки, винограда, собаки, опоссума, устойчивой к антибиотикам туберкулезной палочки и червя Filaria, вызывающего слоновью болезнь. Однако авторы этих заметок, как правило, не осознают, что секвенирование генома, то есть установление последовательности нуклеотидов, перевод генома из молекулы в цепочку символов – это только первый шаг в собственно расшифровке: пользуясь той же аналогией, можно сказать, что это «перехват зашифрованного сообщения». Собственно расшифровка, то есть истолкование генома, придание этому сообщению биологического смысла, начинается уже потом и составляет предмет биоинформатики, новой науки, возникшей в середине 80-х годов ХХ века на стыке математики, биологии, computer science, теории информации, физики и даже лингвистики.
Огромные объемы накопленной информации позволяют подойти к проблеме истолкования геномов с непривычной для традиционной молекулярной биологии стороны. С одной стороны, ясно, что подавляющее большинство отдельных генов, белков, а зачастую и геномов никогда не будет изучено экспериментально. С другой - применение методов биоинформатики к геномным данным дает возможность изучать эти гены in silico – в компьютере. При этом сравнительно-геномные подходы позволяют определять границы генов в геномных последовательностях, предсказывать функции генов (точнее, кодируемых ими белков), идентифицировать регуляторные сигналы в последовательностях ДНК и функциональные центры в белках, предсказывать структуру белков и РНК... Тем самым, дается ответ на ключевые вопросы: какова роль гена в клетке, как регулируется его работа (в каких условиях он включается или выключается), с какими другими генами он взаимодействует и т.д.

Сравнительно-геномный анализ основывается на предположении, что сходство нуклеотидных или аминокислотных (белковых) последовательностей является следствием их общего происхождение, а последнее, в свою очередь, влечет близость (хотя и не обязательно совпадение) функций. Тем самым, первым шагом в исследовании нового гена или белка является сравнение со всеми уже известными последовательностями.

...аннотация по сходству, будучи основным рабочим приемом, не позволяет описывать новые гены и регуляторные сигналы. Это послужило основанием для распространенного, но неверного мнения о том, что биоинформатический анализ в принципе не позволяет обнаруживать новые биологические факты. Два примера из нашей практики доказывают обратное. Был предсказан новый класс регуляторных элементов – РНК-переключатели. Они регулируют экспрессию генов за счет образования альтернативной структуры РНК, зависящей от прямого связывания с малыми молекулами. Эти структуры, а также сам механизм регуляции были предсказаны путем компьютерного анализа, и лишь затем подтверждены экспериментально. В другом исследовании анализ регуляторных сигналов в геноме и структурных мотивов в белках позволил предсказать, что рибосомы, основные компоненты системы синтеза белка, играют важную роль в поддержании гомеостаза цинка. Несмотря на многолетнюю историю изучения рибосом, эта их функция не была известна. Как и в первом примере, впоследствии это предсказание было подтверждено экспериментально.

...биоинформатика решает и свои собственные задачи, важнейшей из которых является описание эволюции генов, регуляторных систем, геномов. Российская биоинформатика занимает достойное место в мировой науке. Многие полученные результаты, в том числе, и упомянутые выше, являются абсолютно приоритетными."
-----

Мне было интересно определение биоинформатики. Статей множество, но там склеиваются работы... м-м... людей пригуманитаренных и текучих сознанием. с действительно инетерсными исследованиями. В таких случаях всегда приятно хоть пунктирное проведение границы.
Tags: biology3, books4
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 34 comments