Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 150
Текст из файла (страница 150)
На рисунке пробы мРНК берут из клеток лягушки на двух стадиях ее развития. На основе нуклеотидов, флуоресцирующих разным цветом, для каждой пробы создают кДНК- зонды; для зондирования микрочипа используется смесь кДНК. Зеленые точки соответствуют мРНК преобладающим на одноклеточной стадии; красные то ши — последовательностям, чаще встречающимся на более поздних стадиях развития организма. Желтые точки указывают на примерно одинаковое количество мРНК на обеих стадиях. и) Синтез олмгонуклеотидных чипов Микрочипы — незаменимый инструмент в системной биологии; они позволяют исслслонателю анализировать изменения экспрессии генов па клеточном уровне. Объектом анализа может быть как один ген, так н целый геном. Тот же подход применим и для анализа изменений ДНК, таких как генетические изменения, возникаюгцис в результате естественного отбора, или простые вариации в популяции.
Если в популяции бактерий возникает новый фепотип, что говорит о наличии одной или нескольких мутаций, микро- чипы позволяют быстро идентифицировать эти мутации. Для этого чин с ДНК бактерии дикого типа гибрилизуют с ДНК из мутантных клеток. Там, гле ДНК из клеток дикого типа и из мутантов различаются, гибридизации не происходит, что выражается в виде определенного сигнала. Установление полной нуклеотидной последовательности позволяет точно определить изменения, произошедшие в этом участке ДН К. Данный подхол может использоваться в медицине, например для изучения новых штаммов вирусов или патогенных бактерий, устойчивых к действию антибиотиков. И Применение микрочипов уже достаточно активно происходит в тех областях медицины, которые связаны с изучением раковых заболеваний.
Различныс типы опухолсвых клеток в организме человека (и лаже в одной ! 36($! Часть !. 9. Технологии на основе информации изДНК Рис. 9-23. Увеличенное иэображение ДНК-микрочипа. Каждая светящаяся точка на микрочипе содержит ДНК одного из 6800 генов генома дрожжей (о. сегеюлае), причем каждый ген представлен в чипе. Микрочип зондировали флуоресцентно меченной нуклеиновой кислотой, полученной из мРНК, выделенной,(1) когда клетки росли в культуре нормально, и (8) после 5 часов после того, как клетки начали образовывать споры. Зеленые точки соответствуют генам, которые экспре<сируются лучше всего во время нормального раста; красные точки — генам, которые экспрессируются преимущественно во время спорообраэования. Желтые точки соответствуют генам, которые не меняют уровня сваей экспрессии во время спорообразования.
Изображение приведено с увеличением, на самом деле размеры микрочипа всего 1,8 я 1,8 см. Е Скрининг олигонуклеотидного чипа для получения паттерна генной экспрессии коикрш иои !кани ) могу! Г!шыи> рзз.>и ип ы я ио Гя>р<к"п< (шгтз, <.3>о(ой<<о< п< Обр[3<о<>ы<<з>ь мс<зш<ыы и ио р(ч<3(3[3333 >я иропо:и>мог лсчги<>с. Йз('и> ИГ1>олм(>жио (ици;и[ишь пи> Ни< кол31 т<пь>н> на о('НОВзнш!!3ис1ииих >ц)3!лил<<он. Олизко р >копые >си тки имс>о< характсриый иил .>кг>цятгии <шия, и;!лы<ягчый тршикр>и<ц<ии<иым орый ири р;... и;.
1>; имг<т лоло.<ыи> ныр <жсииы(' ого<к и>ик"<и.,')<о МО><н'1 Г.<<жи!'ь (и'ИОНОВ;[5<я Ои!Иыст(3$ия 1'и<я оиук<).<и. В ктш<т<ВГ ирим(р;! <ц)ии(Лгм яВИЫЙ ирогргп, ко горьш проис>и>л>33 и ой. я<п и,иягио<пики и .и"(синя рзкз м(хи)чиой жс.<сзы. )з ног.и,иит,и Гати.и'пи В миогочи<.и ииык клиии- неких и<т.и.[онзиияк Г <ижиииью миьрочии<н Й(3.<и <и<рглгл<ч<ы >ршскриш[иоииые профи ш >иткольш>х пи яч шиип рзкз молочной жги лы. !>ь<.и< Гол [зиы ионыг ирот<ип>.<ы.и'и иия.з уг<ихи и <и у я ш <шьпсльио отслсжина.<игь.
!>ыли ил<чпифицироьлиы от:нльиьи и иы и ! руииы ггиол, ут<3.<С>1313353:>3<('1>ре((13>3 к<поры. (И(ИИ>Я В оирг и и ииы<: ком<пицци<як) мо кгт Г.>у.ки гь ироги(к >ичсгким фзктором. О рс3у>ы<!>г В<ыиик.и< оо.<ыиис Й ыы л;шиы". <и>лпо.<як>и[иг <я о( <шп;и<ИВ тр)<игкрииц<иии<ого ирофигц> <'о< и<- шпь ирогио> и иолоор>пь и;ииш.ис <и>л>и>.[яии<й мс)о<[ 53('1<чи>я. !1>м)и !и)„!зл> 3 ) жс .Ни>о.<ыи> <ии- поко н ризи'>ци'тГ51 В он>и)51опги'('кич к. Ниц<к<<к. 1! Лц(3'И'И>И' СП) ИО МГРС $ЯК(И>.Н'И<О! 1<о>>ИХ,ЯИИЫХ Йулс< си[о Йо.>ыи( Вол(ягп<<ь кзк л.ц< ир гни, (зк и лля и;и[иситоп. ° Беяковые чипы. !млло >оз.г мож>и> р<иит>и<ь из ! Ьтрлой иолложкг и 33< 3(ользо>33>п, л О< (и>рг и- .и'и<ш $ци$Гт и'гш1я и.и! О1гт>спп35<,ц>т1 и:< (х[>я>В и иройс.
!)зиримср. Игсл<.ииягс.и< го>оля> ии< г з>г<зпсг<3<з>33 к<и<р(.[с.иииыч Йг.>кзч, рычгияя ич и Ви и отлг <ьиык я и Гк из п>гр шй >и> ыожы .. (о<шв >яю! (Мсг! Йс1>и>н. и сГ и<В1ий ири(< гг>В)(1 белок, Г>шзынак>ииш(я < лк>быч ил виги<С.(.
то г<и,я гго мож<и> <яяяружи и гигрлофььи>ыч ! !ФЛ (гм. р<ш.,>-26. 6). Р;ыр;и;пыл;и 3<з> >зк>ы миого .ц)) >их ни,и)н и иди<и>жс>и! и <Я.1я>ю! х чи НОВ., )<о сии' о ии> мсп> ! <и!3)!яз. к(л<ц)ь!й мож<!О 1и ио и лонш ь лля изу и иия как олиоп»г.<к<3. г;и< и Вп х Й<.<кон кзкоЙ-.ИИ>о Йио.ии ич<т коЙ Гигггчы.
Обнаружение белок-белковых взаимодействий помогает определить клеточную и молекулярную функцию Кв> и>м коирслс и ии<офуикц<ш коикрс>илоое<- кз япл>и ) с51 ВЫ5И ил[Не топ>, Г '<сз! Ои (Вя>ь>жигс51. Н Глуч;н' оглок-бглколы, Вз;шчо>и игпи>й гниль Йслкз с иги;и>сггиои <)>уикци( и г Йпио>м.
<!»ни ция ко1(ц)ОГ(> ж)ро(НО!>зу и из, можг> Окз 3з 31 ся Ос<к >и)- р<>мым «абаи<синем В Гоучзс>ии>ь!1 ньиипггь.пт яшль мож>и> ржииюбр<шиьюи! г<ик об>3)333. Сривнения гено3иного состиви. Хог>3 и >и л;и'3 локзззтс.>ьг>пя ир>пшй Взшыи>слизи, ио ио и.кзл и ь фуикцик> Йг >кз можгт Всего лишь ир<и у 3< ы ш<с «<ж<Йииз)ИИ< >с«ОВ В о<ц)ГЛГ.<сииы., с<и<пи>>ь ;5(ож><о просто оты<кзть п <и>мы г о<цкл<.и ииыми >т!ями В О <.шх 5[33331<ык.
33 л;)т( ч Вьци и<И ь, кшпи гии пиы иригутгтлук>3 В >ск .кг самых <сшжяк (рис. 9-24). !'Г.>33 В!<чижи,ия и <я жт>.- лз иг)1>еча>отг>3 3>з>сг<с. З(о ук ыып и"3 <я >о, ч><> бгл< и, коп>рыс <,о:и<ру<отгя (ыш, фуикшиия.<ьио Вил Белок Р4 1 2 3 4 Р1 + + + РЗ + + + Ряс.
9-24. Применение сравнительной геномики для выявления функционально связанных генов. Одно из применений сравнительной геномикм заключается в приготовлении фипогенетических профилей для выявления генов, которые а геноме всегда встречаются вместе. В этом примере показано сравнение генов четырех оринизмов, но на практике компьютерные поисковые системы могут охватить множество видов. Обозначения Р1 Р2 и т.д. относятся к белкам, которые кодируются каждым видом. В данном методе ве требуются гомояогичные белки.
Поскольку в этом примере белан РЗ и Рб в геноме зсегда встречаются вместе, онм могут быть функционально связаны. Дпя подтверждения этого вывода потребуюттз дзпьнейшие исследования. связаны. 11одобные корреляции чрезвычайно по- лезны, если функция по крайней морс одного из белков известна. Очистка белковых комплексов. Благодаря созданию библиотек кДНК, в которых каждый ген сшит с эпитоппым кхвостом» или тэгом (англ. Щ), ученые могут получить иммунопреципитат белкового продукта гена при помощи антитела, которое связывается с эпнтопом (рис. 9-15, б).
Если меченый белок экспрессируется в клетке, то другие белки, которые связываются с ним, также можно осадить. Идентификацияассоциировапныхбелков покажет некоторые из белок-белковых взаимодействий меченого белка. Существует много вариантов этого процесса Например, тотальный экстракт клеток, зкспрессирующих меченый белок, наносят ца копенку, содержащую иммоби.лизованное антитело. Меченый белок связывается с антителом, а белки, которые взаимодействуют с меченым белком, тоже удерживаются в колонке.
Соединение лзежду белком и татом разрывается специфичной протеазой, 9.3 Отгеномовкпротеомам [467! а белковые комплексы азюируются из колонки и анализируются. Эти методы можно использовать для опрелеления сложных сетей взаимодействий внутри клетки. Многие из концевых последовательностей, перечисленных в табл. 9-3, могуг применяться в аналогичных хроматографических протоколах: сролство концевой последовательности к специфическому лиганду используется для идентификации белков, способных связываться с определенным белком, в который встроена зта концевая последоватслыюсть.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
