Новые направления биомедицинских исследований Omics Докладчик: Татьяна Гребышева МБФ, гр Совместное заседание студенческого научного кружка кафедры биохимии и молекулярной биологии и кружка кафедры медицинской и биологической кибернетики «Биохимия и смежные науки» г.

OMICS Термин Omics относится к комплексному анализу биологических систем Ханс Винклер геномика = «ген» + «хромосома» Чтобы описать полный набор биологических данных происходящих от одного организма, был придуман суффикс - OME или Omics.

Геномика - «Геном» означает совокупность всех генов в организме. Эпигеномика - изучение полного набора эпигенетических модификаций на генетический материал клетки. Транскриптомика - мРНК транскрипты Протеомика - совокупность всех белков в организме. Метаболомика - все продукты биологической реакции Secretomics, regulomics, metagenomics…

Геномика Геномика - наука изучающая структуру и функцию генов, проводя их учет и создавая геномные карты всех организмов. Возникновение геномики: 1990 г. проект «Геном человека» 2004 г. Получена информация о строении 23 хромосом человека, что в совокупности составляет 140 тыс. генов, содержащих 3 млр оснований

Проект «Геном человека»

Технологии секвенирования

Разделы геномики Структурная геномика – содержание и организация геномной информации Функциональная геномика – реализация информации, записанной в геноме Сравнительная геномика – сравнительные исследования содержания и организации геномов разных организмов

Достижения Огромный объем информации по первичным структурам ДНК. Понимание молекулярных механизмов заболеваний Новые подходы в создании лекарств, новые диагностические тесты, генная терапия

Проблемы современной геномики У человека десятки тысяч функционирующих генов, которые могут продуцировать до 10 млн. различных белков. Мы знаем весь геном, но не знаем, что реально экспрессируется и что реально работает в клетке.

Протеомика Протеомика- наука занимающаяся выявлением, регистрацией и созданием банков данных всех работающих белков в клетке. Если геномная карта одинакова для всех клеток организма человека, то каждая клетка и ткань имеет собственную протеомную карту

Инструменты протеомики 1. Рентгеноструктурный анализ высокое разрешение. возможность разрешать структуры объектов большого размера 2. Многомерная ЯМР спектроскопия не нужно выращивать кристалл положения атомов водорода м.б. определены информация о динамике атомов м.б. определена

Значение в медицине Первое практическое применение протеомных исследований состоялось задолго до появления термина «протеомика», еще в начале XX в., когда была обнаружена роль инсулина в развитии такого тяжелого заболевания, как диабет. Создание инсулиновых препаратов спасло жизнь миллионам людей.

Направления протеомики Получение и расшифровка протеома плазмы и других биологических жидкостей организма человека Протеомные исследования компонентов клетки микроорганизмов, вызывающих инфекционную патологию Построение трехмерных структур белков, анализ перспективных мишеней для разработки новых ЛС

Диагностическая протеомика Выявление характерных пептидных и белковых паттернов в плазме крови, характерных для определенного заболевания На 2007 год определено 289 протеинов в плазме крови человека Развитие диагностической протеомики плазмы крови и других биологических жидкостей организма человека, способствует уточнению классификации болезней человека, интенсивному развитию профилактической медицины и предиктивной фармакологии

Европейский институт биоинформатики содержит записи последовательностей включает аминокислот. ( )

Protein Data Bank Структуры ( 3 апреля 2012 ) 3 апреля 2012

Построение третичной структуры белков

Перспективы развития Протеомные исследования будут способствовать открытию пептидных и белковых паттернов основных патологических процессов в организме человека и созданию новых методов диагностики и лечения социально значимых заболеваний человека!

Спасибо за внимание!