Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

eBiology

Вторник, 20 Октябрь, 16:10, progenes.livejournal.com


Частина 4. Фінальна.

Отже, короткий зміст попередніх серій. Спочатку ми зазирнули в геном, потім подивились, яка з нього зчитується інформація на першому етапі синтезу РНК, потім вразились різноманіттю білків, що синтезуються на РНК.

Що ж роблять цібілки? Частина з них задіяна в сприйманні і передачі сигналів ззовні та всередині клітини, ще частина - є структурними цеглинками клітини (насоси, канали, скелети), якась частина задіяна в розгортанні генетичної програми - забезпечують упакування або розгортання та подвоєння ДНК, синтез РНК та синтез або руйнування інших білків, а ще частина - є ензимами, які займаються каталізом біохімічних процесів.

В клітину, крім сигналів, надходить велика кількість різних речовин, які одразу ж підлягають постійним хімічним перетворенням (синтезу, деградації), або запасанню, або виведенню. Розрізняють первинні метаболіти - які напряму задіяні в рості і розмноженні (деякі амінокислоти, вітаміни, органічні кислоти, нуклеотиди, алкоголь), та вторинні - без яких в принципі можна обійтись, але які мають важливу екологічну функцію - (пігменти, алкалоїди, антибіотики, терпеноїди).


Виділити і проаналізувати метаболіти так само складно, як і білки. Оскільки метаболітичний статус клітини може змінитись за декілька секунд, то першим ділом клітину гасять потужним алкогольним ударом і на мороз. Потім її додатково ще руйнують механічно. В воді і етанолі розчиняються полярні метаболіти, а неполярні не розчиняються. Тому до алкогольної суміші додають хлороформ і все це розкручують на центрифузі. Розчинники розділяються на дві фази, в кожній свої метаболіти. Потім цей весь супчик відправляють на масс-спектрометричний аналіз MALDI-TOF, який ми розглядали в попередній серії. Далі починається довге і нудне розшифрування спектрів метаболітів. Знову бази даних, знову кількісне і статистичне обчисленні і знову анотація до відомих метаболітичних схем.



Щоб вам не здавалось це все занадто просто - то ось так виглядає загальна карта відомих біохімічних шляхів (біохімічних реакції, задіяних в ній ензимів і метаболітів) з маленьким зумом посередині.



Кому дуже дрібно і погано видно, ось тут повна карта погратись з зумом.

Одразу можу втішити - є велика кількість взагалі ще неідентифікованих метаболітів, але з іншого боку - не всі ці шляхи увімкнені в клітині одночасно. Тому, як правило, дослідники концентруються на земних і реальних цілях.

Наприклад, взяти шматок цієї схеми і дослідити метаболіти в різних організмах (кольорові балки - в даному випадку це різні трансгенні рослини). Це тул, розроблений у нас в інституті і дозволяє інтегрувати експресію генів (РНК генів, що кодують ензими) і метаболіти, які перетворюються за їх участю.



Навіщо нам це треба? Є така думка: припустим, ми не зовсім знаєм, що там за гени і як там регулюються ці всі ензими, але ось ми бачим безпосередній продукт їх діяльності - метаболіти. От якщо їх взяти і подивитись у пацієнта і здорової людини, то ми вже будем дещо знати про організм. І правда - збільшився глідоксилат, значить є діабет другого типу, або метаболітний профіль передбачує хворобу Альцгеймера зі 100% точністю. Ось тут непогана стаття про останні перспективи клінічного метаболому, не буду її переказувати.

Але, якщо ми візьмем до уваги ДНК, синтез РНК, різноманіття білків і метаболом, гарненько це все перемішаємо, то це буде називатись системною біологією. Так, я також дивуюсь, як це все поміщається в клітину.



Досі це були спостереження на клітинному або тканинному рівні. Як ця адська суміш забезпечує нам форму носа картоплинкою - ось де питання! Тут на горизонті з'являється нова -оміка - феноміка. Зовнішні параметри фенотипу, які можна зафіксувати - фіксуються або у вигляді зображень, або у вигляді екселівських таблиць.

Наприклад, уявять собі абсолютно автоматизовану теплицю. Всі параметри зовнішнього впливу стандартизуються - температура, вологість, освітлення, хімічний склад землі і повітря. Рослини розтикані в горщики і рухаються на конвеєрах, заїжджаючи на фотосесію в студію. Там їх клацають зверху, збоку і в різних спектрах. Це роблять раз в день для кожної рослини. З фотозображень екстрагуються такі параметри, як швидкість росту, біомаса, колір, рух квіткових органів. Геноми кожної цієї рослини прочитано, детектовані сніпи, заміряні тисячі метаболітів в листках.

Це не наукова фантастика - це типовий дизайн експерименту з кукурудзою в фітотроні у нас в інституті.


Щось подібне проводиться також з застосуванням мирних дронів. Наприклад, на полі ростуть різні генотипи- стійкі і нестійкі до посухи.



В феноміці наразі ціняться спеціалісти, які можуть розробляти софт для аналізу зображень. Зображень, як можна здогадатись, дуже багато.

Ось, власне, і все про біоінформатику. Залишилось головне - як стати боінформатиком. У мене склалось враження, що будь-хто, хто добре розбирається в програмуванні загалом, може оволодіти і програмуванням для біологічних потреб. Курсів на курсері фактично достатньо, аби розуміти, про що мова. Я не проходила жодного курсу, тому про якість сказати не можу нічого. Але коли дивлюсь зміст, то він, власне, стандарний: BLAST, alighnment, processing raw data from genome-wide mRNA expression, clustering, and gene-set enrichment analyses, network analysis і так далі.

Є також непогані огляди методів на EMBL.

Найбільш розповюджене питання: от я хочу стати біоінформатиком, як? Якщо у вас вища інформатична освіта, то найпростіший шлях - шукати просто будь-які докторантські біоінформатичні позиції, незважаючи на біологію (я вважаю, що інформатика простіше навчити біології, ніж навпаки). Головний німецький пошуковий сервер для біоджоб - ось тут (знання німецької не обов'язкове).

Наразі майже будь-яка біологічна позиція - це біоінформатика. З останніх позицій звідти
Байшпіль 1

Mitochondria consist of about 800 different proteins. Most of these proteins are synthesized in the cytosol as precursor proteins which are then imported into mitochondria. Very little is known about the early steps in preprotein translocation. We are using a systems biology approach using complex data sets generated by genetic screens and by proteomics (mass spectrometry) to identify components critical for mitochondrial biogenesis.
Methods:
Protein biochemistry
Mass spectrometry
Bioinformatics
Yeast genetics
Microscopy
- depending on your project and on your personal interests and skills.

Байшпіль 2

PhD Position in Biomedical Image Analysis Biomedical Computer Vision Group, University of Heidelberg and DKFZ

Candidates must have a Masters degree in Computer Science, Electrical Engineering, Medical Informatics, Biomedical Engineering, Bioinformatics, Applied Mathematics, Physics, or a related discipline. We expect experience in Image Analysis as well as very good mathematical and programming skills (e.g., C, C++, Java).

Байшпіль 3
For the new DFG project „Rapid seasonal thermal adaptation in Chironomus riparius”, scientist Dr. Bob O`Hara invites applications for a PhD Position in theoretical population genomics.
Your profile:

•Master in evolutionary biology, bioinformatics, statistics or similar fields
•Good quantitative and modelling skills
•Familiarity with population genetic concepts

Байшпіль 4

12 fully funded Ph.D. student positions of the Cologne Graduate School of Ageing Research (CGA)
We invite applications from all countries. Our interdisciplinary faculty offers positions in the areas of biology, biochemistry, biophysics, bioinformatics, bioengineering and medical biology. Applicants with a Diploma or Master's or equivalent degree of those or related fields are welcome to apply!
We also accept applicants with a degree in medicine provided they have sufficient relevant research experience. Candidates must be fluent in written and spoken English.

Байшпіль 5

Research group “McBiogas – Metabolism-centered predictive modeling of anaerobic digestion for
biogas production” in the Department of Environmental Microbiology is looking for PhD-Student.

Your duties:

• Characterization of microbial reactor communities and their dynamics by
- metagenomics
- metatranscriptomics
Bioinformatic analyses
• Supervision of master students
The ideal candidate has a background in the microbiology of anaerobic digestion and experiences in experimental meta-omics techniques and corresponding bioinformatics pipelines including programming skills (e.g., Bash, Perl, Python, R, Java); knowledge of metabolic network modeling techniques is a plus.

Ніяких особливих скіллз, крім кмітливості, ентузіазму і англійської мови від докторантів не вимагається. Ну, ще треба трохи впертості і везіння.

Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)