Материал: 07-20-FunctionGenomApplic-Metagenom
Реализация информации генома
Геном
ДНК |
Транскриптом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рРНК, |
мРНК |
Протеом |
|
|
тРНК, |
мяРНК |
Белки |
Биологическая |
|
|
|
|
функция |
|
1. Транскрип мутации |
1. Посттранс- |
|
|
|
SAP |
|
ляционные |
|
|
2. Альтернативный |
модификации |
|
|
|
сплайсинг |
2. Протеолиз |
|
|
|
3. Редактирование |
|
|
|
1 белковый ген может дать до 100 различающихся вариантов белка,
AS ~40% описанных вариаций, SAP ~60%, PTM ~37%
Геномика и протеомика
Уровни регуляции экспрессии генов
1.Транскрипция: инициация Т. самый экономичный уровень регуляции экспрессии. Большая роль ТФ – транскр факторов.
2.Процессинг РНК
3.Стабильность РНК (на нескольких этапах)
4.Инициация трансляции. Большая факторов инициации.
5.Трансляция полипептидов
6.Посттрансляц-ные модификации
7.Фолдинг белков
8.Стабильность белков (на нескольких этапах)
Геномика и протеомика
Регуляция лактозного оперона E. coli
Гены, кодирующие функционально родственные фер-менты, у прокариот объединены в кластеры под контролем единых регуляторных элементов – опероны.
Упрощенная схема Л.О. – модель Жакоба и Моно (60-е г.) В присутствии лак-
тозы (индуктор) утилизирующие ее гены начинают синтезироваться в виде одной полицистронной мРНК. Структурные гены – β-галактозидаза расщепляет лактозу на галактозу и глюкозу, пермеаза – обеспечивает транспорт лактозы в клетку, трансацетилаза – участвует в удалении продуктов распада лактозы.
Идентификация и анализ экспрессии генов: РНК
Генотипирование (идентиф-я маркеров)
Гибридизация или ПЦР+гибридизация. Чип-гибридизация.
9
Геномика и протеомика
Идентификация и анализ экспрессии генов: РНК
ДНК-микрочип (DNA microarray)
- для гибридизации с кДНК или мРНК. Для выявления профилей экспресии, однонуклеотидных полиморфизмов, генотипирования.
Микрочип с ~40 000 олигонуклеотидами
Технологии изготовления:
1.Струйная печать
2.фотолитография (In-situ synthesized)
Часто несколько проб на один ген для повышения специфичности
3.Illumina high-density bead arrays –
цветокодированные 3-мкм кварцевые бусины
10