Глава 1. Обзор литературы

Оглавление

Оглавление. 2

Список обозначений ко всей выпускной работе. 3

Реферат на тему «Биоинформатика: современное состояние и перспективы». 4

Введение. 4

Глава 1. Обзор литературы.. 5

Работа с геномными и протеомными базами данных. 6

Выравнивание последовательностей. 7

Поиск генов и регуляторных элементов. 9

Моделирование пространственной структуры биомолекул. 10

Поиск лекарственных средств. 13

Молекулярная фиолгения. 13

Обработка цифровых изображений. 15

Системная биология. 16

Глава 2 Методика исследования. 18

Глава 3 Результаты и их обсуждение. 20

Поиск нуклеотидной последовательности гена ND6. 20

Подбор праймеров для амплификации гена ND6. 25

Сравнение полученной последовательности со стандартной. 27

Выявление функциональной значимости найденных замен. 28

Заключение. 32

Список литературы к реферату. 32

Предметный указатель к реферату. 33

Интернет ресурсы в биологии. 34

Ресурсы для поиска биологической информации. 34

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed. 34

http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi 35

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/gquery. 35

http://www.mitomap.org/MITOMAP. 36

Ресурсы для работы с нуклеотидными и аминокислотными последовательностями 36

http://www.bioinformatics.org/sms2/ 36

http://expasy.org/tools/ 37

http://biotools.umassmed.edu/bioapps/primer3_www.cgi 38

Действующий личный сайт в WWW... 39

Граф научных интересов. 40

Вопросы по основам информационных технологий. 41

Вопрос по специальности. 41

Вопрос по общему курсу. 42

Презентация магистерской диссертации. 44

Список литературы к выпускной работе. 45

Приложение. 47

Список обозначений ко всей выпускной работе

Реферат на тему «Биоинформатика: современное состояние и перспективы»

Введение

Бурное развитие молекулярной биологии и генетики в конце 20го – начале 21го веков привело к накоплению огромного массива экспериментальных данных, в первую очередь последовательностей ДНК, РНК и белков, цифровых биологических изображений и структур сигнальных сетей, хранение и анализ которых не возможен без применения соответствующего ПО. Хотя и раньше информационные технологии использовались биологами, например, для статистической обработки полученных данных, именно бум молекулярной биологии вызвал у специалистов-биологов потребность в специализированных инструментах для решения конкретных задач по обработке биологической информации. Как раз с этим связано возникновение БИ как самостоятельной области науки [6]. Уже сейчас большинство исследователей в области молекулярной биологии и генетики пользуются биоинформационными инструментами на этапе планирования эксперимента и обработки полученных экспериментальных данных. Более того, имеется большое количество опубликованных работ, полностью основанных на применении БИ для решения конкретных биологических проблем [7]. Вполне вероятно, что в перспективе будет возможным компьютерное моделирование биологических систем различной сложности, что позволит вывести биологию на принципиально иной уровень.

Кроме рассмотрения основных направлений развития, достижений и перспектив БИ, данной работе будет представлен конкретный пример использования биоинформатических средств в молекулярно-генетической работе. В рамках данной работы необходимо проверить, имеет ли больной Х мутацию в гене ND2, приводящую к нарушению его функции. Для достижения этой цели необходимо

1. Подобрать праймеры для амлификации и секвенирования гена ND2

2. Провести его амплификацию и секвенирование

3. Сравнить полученную последовательность со стандартной последовательностью гена ND2 человека и выявить отличия

4. Проверить, являются ли эти отличия уже описанными мутациями или полиморфизмами

5. Если найденная мутация окажется ранее не описанной, то необходимо проверить, скажется ли она на функционировании белка

На этапах 1,3,4,5 использовались те или иные биоинформатические инструменты.

Глава 1. Обзор литературы

Несмотря на непродолжительное время существования БИ, в этой сфере уже выявились конкретные направления и во многих из них уже имеются ощутимые достижения. Далее кратко будут рассмотрены основные задачи, которые могут быть решены с использованием биоинформатического подхода. К их числу относятся следующие [1,5]:

· Работа с геномными и протеомными базами данных

· Выравнивание (alighnment) нуклеотидных или аминокислотных последовательностей

· Поиск генов и различных регуляторных последовательностей в данном геноме

· Моделирование вторичной, третичной и четвертичной структур белков на основании их аминокислотной последовательностей

· Поиск функциональных доменов в молекулах белков (реакционных центров, трансмембранных доменов, сигнальных последовательностей и т.д.)

· Предсказание внутриклеточной локализации белка и характера его взаимодействия с другими белками

· Поиск лекарств

· Молекулярная филогения

· Обработка цифровых изображений

· Системная биология и моделирование биологических систем