МЕТОДЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕСЯ БИОИНФОРМАТИКОЙ ДЛЯ АНАЛИЗА МАКРОМОЛЕКУЛ И СОЗДАНИЯ

Н.А.
Горбова Д.А.
группа 503(2)-Б ОЗО

Проверил:
проф. Сафонов М.А.

включающих в себя:
математические методы компьютерного

анализа в сравнительной геномике (геномная биоинформатика).
разработку алгоритмов и программ для предсказания пространственной структуры биополимеров (структурная биоинформатика).
исследование стратегий, соответствующих вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем[2].
В биоинформатике используются методы прикладной математики, статистики и информатики. Биоинформатика используется в биохимии, биофизике, экологии и в других областях.

времени полностью расшифрованы геномы около 30 биологических видов. В ближайшие

годы ожидается завершение работ по анализу геномов еще несколько десятков видов, среди них – геномы ряда патогенных микроорганизмов; микроорганизмов, находящих применение в биотехнологии; геномов млекопитающих, в том числе – человека.

Великобритания;
The Institute of Genomic Research, США
Хранением и систематизацией медико-биологической

и биотехнологической информации:
National Center for Biotechnology Information, США
Компьютерным анализом, а также активно использующих такую информацию в прикладных и фундаментальных исследованиях:
Institut Pasteur, Франция.

последовательности в базы данных последовательностей и вычисляет статистическую значимость.

формат может содержать названия последовательностей и сопутствующие комментарии.
Простота FASTA-формата позволяет

легко производить различные действия с последовательностями при помощи инструментов редактирования текста и скриптовых языков программирования, таких как Python, Ruby, Perl.

мишеней для действия лекарственных средств на основании сравнительного анализа генетической

информации.

которые могли бы рассматриваться как наиболее предпочтительные мишени для действия

лекарственных веществ.

известных фолдов;

2. предсказания abinitio на основе знаний об атомных

взаимодействиях и архитектуре белковой глобулы;

3. моделирование по гомологии.

белка. Оно применяется, если отсутствует информация о близких гомологах исследуемого

белка, пространственная структура которых расшифрована ранее. Хотя при этом удается предсказать корректно укладку для ~75% белков, "разрешение" построенной таким образом модели не достаточно, чтобы использовать ее в дальнейших исследованиях как базовую для выявления механизма функционирования макромолекул.

использования знаний по структуре гомологов. Эти методы близки к методам

предсказания фолда как по точности распознавания, так и по "разрешению".

Предсказание трёхмерной структуры белка по известной аминокислотной последовательности осуществляется наиболее успешно, когда известна пространственная структура одного или нескольких его гомологов.

сравнительному моделированию. Одним из наиболее широко используемых является метод, первоначально

разработанный Бланделом и реализованный в программе COMPOSER комплекса молекулярного моделирования SYBYL (TRIPOS, Inc.).

аминокислотной последовательности традиционно проводится в Асиломаре (Калифорния, США).

человека. Процентное содержание преобладающих остатков в позициях выравнивания; б) высоконсервативные

участки (CR1 - CR6) и гипервариабельный участок HVR1.

Методы "стыковки" (докинга) или нахождения в белках мест взаимодействия с

низкомолекулярными лигандами, или друг с другом начинают доминировать не только в конструировании новых лекарств, но и в исследованиях механизма взаимодействия (узнавания) белковых молекул.

Методы молекулярного моделирования с последующим докингом и молекулярной динамикой являются в важным методическим инструментом для исследования механизма функционирования макромолекул.

новых лекарственных препаратов.
В оценке перспективности конкретной мишени учитываются также

возможности нахождения соответствующих лигандов (ингибиторов или активаторов). В процессе поиска базовых структур новых лигандов и на этапе оптимизации свойств веществ-кандидатов широко используются компьютерные методы.

и найденным путем скрининга баз данных коммерчески доступных низкомолекулярных соединений

новым лигандом «L8» (В).

многом облегчить труд ученых со всего мира. Без компьютерных биоинформационных

технологий развитие геномных исследований было бы невозможным. Компьютерный поиск генов особенно важен для исследования генома человека, так как методы классической генетики имеют ограниченное применение в этом случае - ведь человек, в отличие мух-дрозофил, не может быть объектом искусственного мутагенеза или иных генетических экспериментов.

Заключение