Кружок «Основы молекулярной генетики»

1. Кружок «Основы молекулярной генетики»

Х
Метаболизм.
Понятия геномики, транскриптомики,
протеомики, метаболомики.
Х

2.

3.

4.

5. Выводы по ферментам

• Основа физиологических процессов – биохимические
реакции
• Скорость биохимических реакций в организме катализируют
белки-ферменты, многие из которых нуждаются в кофакторах
– микроэлементах и производных витаминов
• Ферментам свойственна высокая каталитическая
эффективность, специфичность действия, конформационная
лабильность, способность осуществлять катализ в «мягких»
условиях внутренней среды организма
• Активность ферментов регулируется. Это свойство ферментов
является основой регуляции метаболических процессов в
организме
5

6.

7.

8.

Метаболизм
Метаболический «перекресток» в печени

9.

Число возможных
ошибок при реализации
информации
растет!

10.

Геномика — раздел генетики, который изучает
геномы и отдельные гены на молекулярном уровне,
их структуру (структурная геномика) и функции
(функциональная геномика), а также их
использование в генной инженерии, биотехнологии
и генной терапии (медицинская геномика, или
геномная медицина).
В задачи геномики входит:
полное секвенирование геномов, сопоставление и
оценка их генетической сложности как
молекулярных систем;
выявление ранее неизвестных генов,
сравнительный анализ функционального и
структурного сходства различных генов и геномов;
выявление общих принципов организации
сложных клеточных молекулярно-генетических
систем управления.
Структурная геномика — содержание и организация геномной информации. Имеет целью изучение
генов с известной структурой для понимания их функции, а также определение пространственного
строения максимального числа «ключевых» белковых молекул и его влияния на взаимодействия.
Функциональная геномика — реализация информации, записанной в геноме, от гена — к признаку.
Сравнительная геномика (эволюционная) — сравнительные исследования содержания и организации
геномов разных организмов.

11.

Транскриптомика — изучение транскриптома.
Транскрипто́м — совокупность всех транскриптов,
синтезируемых одной клеткой или группой клеток,
включая мРНК и некодирующие РНК. Понятие
«транскриптом» может обозначать полный набор
транскриптов в данном организме или
специфический набор транскриптов (молекул РНК),
представленный в клетках определённого типа.
В отличие от генома, который, как правило, одинаков
для всех клеток одной линии, транскриптом может
сильно меняться в зависимости от условий
окружающей среды. Ввиду того, что понятие
транскриптом включает в себя все транскрипты
данной клетки, он также отражает
профиль экспрессии генов в данный момент времени.
Задачи:
Идентификация всех матричных РНК, кодирующих белки;
Определение количества каждой индивидуальной мРНК;
Определение закономерностей экспрессии всех генов, кодирующих белки.

12.

Протеомика — область молекулярной биологии,
посвящённая идентификации и количественному
анализу белков которые экспрессируются в
данной клетке, ткани или организме в данный
момент времени (протеом).
Протеомика объективно сложнее геномики, так как
геном организма в большинстве случаев не
меняется в ходе жизни, но совокупность всех его
белков изменяется постоянно.
Данные, полученные методом протеомики, могут
быть использованы для формирования более
глубокого понимания причин возникновения
разнообразных заболеваний, например,
нейродегенеративных, а также разработки методов
лечения. С помощью протеомики осуществляется
поиск антигенов, пригодных для создания новых
вакцин. Идентификация белков, которые аномально
экспрессируются при различных раковых
заболеваниях, имеет огромное значение для
диагностики с помощью биомаркеров,
прогнозирования и лечения рака

13.

Метаболический профиль организма
представляет собой тот конечный
результат клеточной активности на
всех остальных уровнях регуляции,
который позволяет объединить все
накопленные многоуровневые «омные»
данные для получения целостного
представления об организме.
Метаболомика — изучает химические процессы, в
которые вовлечены метаболиты.
Метаболомика — это «систематическое изучение
уникальных химических „отпечатков пальцев“
специфичных для процессов, протекающих в
живых клетках» — конкретнее, изучение их
низкомолекулярных метаболических профилей.
Метаболом представляет собой совокупность всех
метаболитов, являющихся конечным продуктом
обмена веществ в клетке, ткани, органе или
организме.
В то время как данные об экспрессии мРНК генов и
данные протеомного анализа не раскрывают
полностью всего того, что может происходить в
клетке, метаболические профили могут дать
мгновенный снимок физиологических процессов в
клетке. Одна из задач системной
биологии и функциональной геномики —
интегрирование
данных протеомики, транскриптомики и
метаболической информации для получения более
целостного представления о живых организмах.

14.

Здоровье – это такое состояние организма, которое характеризуется физиологической регуляцией
его функций, обеспечивающей достаточную величину функционального и структурного резерва
организма, позволяющего свободно адаптироваться в условиях изменения окружающей и
внутренней среды организма, оптимально обеспечивать свои биологические и социальные
потребности.
Понятие «норма», смысловое значение которого представляет собой среднестатистический (по
выборке здоровых людей) показатель величины структуры либо функционирования органов и
систем организма (например, нормальная t˚ =36,6 -37,0˚С). Этот показатель чрезвычайно
необходим в практике для суждения о здоровом или болезненном состоянии организма.
Болезнь – это уже качественно новая форма жизнедеятельности организма.
Она возникает в результате воздействия на него болезнетворных факторов и характеризуется
следующим:
- нарушением процессов взаимоотношения организма с внешней средой, что выражается в
ограничении возможности приспособления к ее изменениям;
- наличием элементов патологической регуляции функций;
- возникновением в организме комплекса функциональных и структурных изменений как собственнопатологического, так и защитно-приспособительного характера.
В основе любой болезни лежит развивающийся патологический процесс либо возникшее на основе
его патологическое состояние . Патологический процесс является основой болезни и
характеризуется возникновением в организме комплекса морфологических и функциональных
изменений как собственно - патологического, так и защитно – приспособительного характера
(гипоксия, воспаление и.т.д.).
Патологическое состояние – это стойкие нарушения структуры или функции организма, а чаще
того и другого (врожденные, наследственные или приобретенные: недостаток зубов,
незарощение верхней губы и неба, пороки сердца, отсутствие конечности после ампутации,
дальтонизм, глухонемота, паралич конечностей, атрофия мышц.)
Патологическая реакция – это неадекватная реакция структурно- функциональной системы
организма на раздражитель по любым параметрам (сила, время, качество).