11-Билет Биологиялық қосымшаларға барынша сәйкес келетін «ақпарат» ұғымының анықтамасын тұжырымдаңыз
жүктеу/скачать 44,94 Kb.
|
11 20биоинформатика
| 3.Ақуыздарды талдау
Ақуыздарды талдаудың жалпы қабылданған биохимиялық әдісі, онда ақуыздар екі тәуелсіз параметр бойынша бөлінеді: (1) изоэлектрлік нүкте (pI) (заряд) және (2) молекулалық салмақ бойынша полиакриламидті гельдегі екі өлшемді электрофорез (2DPAGE, немесе SDS-PAGE –Sodium Dodecyl Sulfate PolyAcrylamide Gel Electrophoresis). Бірінші өлшемде бөлу тұрақты рН градиентіндегі изоэлектрофокусты қолдану арқылы жүзеге асырылады. РН градиенті бірқатар буферлерден түзіледі, ал бекітілген рН градиенті буферлік топтардың гельмен ковалентті байланысы арқылы жасалады, бұл электрофорез кезінде буфердің өздігінен қозғалуына жол бермейді. Изоэлектрофокус дегеніміз-буфердің рН-ы ақуыздың pI-ге тең болғанша электр өрісінің әсерінен ақуыздардың мәжбүрлі көші-қоны. Ақуыздың изоэлектрлік нүктесі-рН мәні, онда ақуыз артық зарядты көтермейді, сондықтан қолданылатын электр өрісінде қозғалмайды. Миграция аяқталғаннан кейін гель натрий додецил сульфатымен (DSN, sodium dodecyl sulfate, SDS) теңестіріледі, ол барлық ақуыздармен біркелкі байланысады және оларға артық теріс заряд береді. Осының арқасында екінші өлшемде – молекулалық массада бөлуге болады. Екінші өлшемде бөлінгеннен кейін ақуыз гелі барлық ақуыз дақтарының орналасуын көрсету үшін әмбебап бояумен боялған. Содан кейін ақуыз экспрессиясының деңгейлерін салыстыру үшін ұқсас үлгілермен (ұлпалармен) қайталанатын SDS-PAGE сеанстарын жүргізуге болады. Бұл әдіс осы үлгі үшін ақуыздың диагностикалық индикаторын алады. 40-суретте полиакриламидті гельдегі екі өлшемді электрофорез нәтижесінің мысалы келтірілген. Әр дақ белгілі бір ақуызға сәйкес келеді. Үлгідегі ақуыздар изоэлектрлік (көлденең) және молекулалық салмақ (суреттің тігінен) бойынша бөлінеді. Содан кейін ақуыздармен боялған гель сканерленіп, сандық кескін алынады, онда жеке ақуыз дақтары табылып, өлшенеді және әр дақтың сигнал қарқындылығын қоршаған Фон қарқындылығымен реттейді. Осы операцияларды орындау үшін Гаусстың жақындауына немесе Гаусс дақтарының лапласиандарын анықтауға негізделген бірнеше алгоритмдер жасалды. Морфологиясы бір Гаусс формасынан ауытқатын дақтарды қабаттасатын формалар моделінің көмегімен түсіндіруге болады. Алынған кескінді талдаудың қарапайым әдісі-бұл сызықтық тізбекті талдау, онда бағдарлама сандық кескіннің пиксель бағандарын сканерлейді және сигнал тығыздығының шыңдарын тіркейді. Бұл процесс іргелес пиксель бағандары үшін қайталанады, бұл дақтың орталықтарын да, әр дақтың сигналының жалпы қарқындылығын алгоритмдік түрде анықтауға мүмкіндік береді. Тағы бір әдіс "су қоймасын түрлендіру (watershed transformation)" деген атпен белгілі. Бұл әдіспен пиксель қарқындылығы топографиялық карта түрінде ұсынылған, сондықтан оны төбелер мен аңғарлар анықтай алады. Бұл әдіс үлкен (бүйірлік дақтар немесе жапырақшалар) қабаттасатын топтарды, тізбектерді және кішкентай дақтарды бөлуге, сондай-ақ бір дақтың аймақтарын біріктіруге пайдалы. Осы әдістердің кез-келгеніне негізделген бағдарламаның шығысында біз дақтардың тізімін аламыз. 2D-PAGE әдісін ақуыздың дифференциалды экспрессиясын талдау үшін де қолдануға болады. Оның көмегімен белгілі бір емдеу курсымен немесе әртүрлі дәрідәрмектермен белсендірілген немесе басылған ақуыздарды анықтауға, белгілі бір ауырсыну жағдайымен байланысты ақуыздарды іздеуге немесе жасушаның немесе бүкіл ағзаның дамуы кезінде пайда болатын ақуыз өрнегіндегі өзгерістерді бақылауға болады. Тіркелгеннен кейін ақуыздың экспрессиясын талдау деректері осы ақуыздың өрнек матрицасы түрінде ұйымдастырылады. 2D-PAGE эксперименттерінің нәтижелері 2DPAGE деректер базасында сақталады жүктеу/скачать 44,94 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|