Гендік желілер

1.

Гендік желілер

2.

• Организмде болатын барлық процестер (биохимиялық,
физиологиялық және т.б.) әр түрлі гендер топтарының
келісілген көрінісі арқасында жүзеге асырылады.
Мұндай топтардың әрқайсысы жасушаның, ағзаның,
ағзаның белгілі бір функциясының орындалуына
жауапты гендік желінің негізін құрайды.
• Реттеу механизмі бұл үйлестірілген гендердің
экспрессиясының, олардың ақуыз өнімдерінің және
олардың арасындағы байланыстардың жиынтығы.
• Маңызы - оның сыртқы ортамен және басқа гендік
желілерімен байланысы. Сондықтан кез-келген гендік
желіде сыртқы сигналдарды қабылдауды және беруді
қамтамасыз ететін компоненттер бар немесе осындай
сигналдарды шығару компоненттері бар.

3.

4.

5.

6.

Міндетті компоненттердің бірнеше түрін
ажыратуға болады:
мысалы:
• 1) үйлестірілген гендердің топтары (желі
ядросы);
• 2) осы гендермен кодталған белоктар (белгілі
бір құрылымдық, биохимиялық және реттеуші
функцияларды атқарады);
• 3) төмен молекулалық қосылыстар
(метаболиттер және т.б.) және гендік желінің
жағдайын турақтандыратын қамтамасыз
ететін әртүрлі сыртқы сигналдар

7.

Гендік желілердің құрылымдық және функционалдық
ұйымдастырудың келесі негізгі принциптері
1. Ақуыздардың, ферментативті реакциялардың,
тасымалдаудың,
транскрипция,
сплайсинг,
трансляция,
трансляциядан
кейінгі
модификациялардың
өзгерудін,
молекулалық
механизмдердің алуан түрлілігінің болуы.
2. Әр желіде «орталық» гендердің болуы және осы
желінің қалған гендерінің қызметін үйлестіруді
қамтамасыз ететін ақуыздар (негізгі реттегіштер)
3. Транскрипциялық факторлар арқылы ірі гендік
топтардың
транскрипциясының
активтендірүінің
каскадтік механизмі.

8.

Pathguide
• Pathway
ресурстарының
тізімі
(http:
//pathguide.org) - бұл мета дерекқор
• Интернетте қол жетімді 190-нан астам желілік
мәліметтер базасы.
• метаболизм жолдары, сигнал беру жолдары
туралы мәліметтер базасы және т.б.
транскрипция факторларының мақсаттары,
гендердің реттелетін желілері, генетикалық
өзара әрекеттесу, ақуыз-қосылыстың өзара
әрекеттесуі және ақуыз-ақуыздың өзара
әрекеттесуі.

9.

10.

KEGG PATHWAY диаграммалары келесі бөлімдерді
көрсетеді:
• (1) метаболизм жолдары (178 диаграмма);
• (2) генетикалық ақпаратты жүзеге асыру (транскрипция,
аударма) (22 диаграмма);
• (3) қоршаған ортамен өзара әрекеттесу (сигнал беру) (38
диаграмма);
• (4) жасушалық процестер (жасуша циклі, цитоскелет,
химотаксис) (24 диаграмма);
• (5) организмдегі процестер (иммундық, эндокриндік жүйе және
т.б.) (78 диаграмма);
• (6) аурулар (81 диаграмма);
• 7) дәрі-дәрмектер (75 диаграмма).
KEGG PATHWAY мәліметтер базасының әрбір диаграммасы туралы
ақпаратты графикалық түрде де, форматта да алуға болады

11.

12.

13.

Гендік желінің мәліметтер базасы
KEGG PATHWAY
База GeneNet
MetaCyc
BioCyc
Reactome
WikiPathways
SIGNOR
SPIKE
PANTHER Pathway
NetPath
InnateDB
BioCarta
SMPDB
Pathway Commons
ConsensusPathDB
TRED
NDEx
The Interactome
BiGG Models
STRING
GeneMANIA
ANDSystem
BioGRID
TRRUST
TRRD
GTRD
miRBase

14.

Қоғамдық ақпараттық ресурстардағы Homo
sapiens түрі бойынша мәліметтер көлемі.

15.

GeneMANIA
• GeneMANIA (http://genemania.org) - бұл ген функциясы туралы
гипотезалар жасауға, гендер тізімдерін талдауға және функционалды
анализдер үшін веб-сайт.
• GeneMANIA көптеген геномика мен протеомика деректерін қолдана
отырып, функционалды ұқсас гендерді табады.
• GeneMANIA-ның тағы бір қолданылуы - ген функциясын болжау.
Сұраудың жалғыз генін ескере отырып, GeneMANIA онымен өзара
әрекеттесу негізінде онымен функцияны бөлісетін гендерді табады.
• Қазіргі кезде тоғыз организмге қолдау көрсетіледі (Arabidopsis
thaliana, Caenorhabditis elegans, Danio rerio, Drosophila melanogaster,
Escherichia coli, Homo sapiens, Mus musculus, Rattus norvegicus және
Saccharomyces cerevisiae).
• Жүздеген деректер жиынтығы және жүздеген миллион өзара
әрекеттесу GEO, BioGRID, IRefIndex және I2D нақты организмдерге
арналған функционалды геномика деректер жиынтығынан жиналды.

16.

GeneMANIA - әр түрлі көздерден (мақалалардан, мәліметтер базасынан,
компьютерлік болжаулардан) гендер/ақуыздар арасындағы
қатынастардың келесі түрлері туралы мәліметтерді біріктіретін
ақпараттық ресурс:
• (1) коэкспрессия;
• (2) геномдағы колокализация;
• (3) генетикалық өзара әрекеттесулер;
• (4) жалпы биологиялық жолдар;
• (5) ақуыз-ақуыздың тікелей өзара әрекеттесуі;
• (6) ақуыздың ұқсас домендерінің болуы
• GeneMANIA ағзалардың 9 түріне (адам бар)
жататын 163599 ген/ақуыздың, 597392998 өзара
әрекеттесуі туралы ақпаратты қамтиды.
• GeneMANIA екі түрінде іске асырады: (1) онлайн
нұсқасы; (2) Cytoscape жүйесінің плагині.

17.

ConsensusPathDB
• ConsensusPathDB - гетерогенді өзара әрекеттесу
деректерінің ресурстарынан функционалдық өзара
әрекеттесудің әр түрлі типтерін біріктіретін метамәліметтер базасы.
• Белоктардың
физикалық
өзара
әрекеттесуі,
метаболизмдік және сигналдық реакциялар,
сондай-ақ гендердің реттеуші өзара әрекеттесуі бір
мезгілде гендердің, ақуыздардың, комплекстердің,
метаболиттердің
және
т.б
функционалдық
аспектілерді сипаттайтын бірыңғай ассоциативті
желіге біріктірілген.
• 155432 адам, 194480 ашытқы және 13648 тышқан
кешені.

18.

Reactome
• Reactome жобасы адам ағзасындағы барлық
биологиялық жолдар мен процестер туралы
құрылымдық ақпарат жинайтын осындай
мәліметтер базасы болып табылады.
• Бұл қарапайым аралық метаболизмнен сигнал
беру жолдары мен күрделі жасушалық
оқиғаларға дейінгі спектрді қамтитын, мұқият
жазылған, мұқият құжатталған молекулалық
реакциялардың жиынтығы.