I bob asosiy qism

1.5 Proteomika biologiya fani
A.A. ZAMYATNIN, biokimyo instituti biologiya fanlari doktori. A.N. Bax RAS Bizning hikoyamiz bir necha yil oldin tug'ilgan eng yosh fundamental fanlardan biriga (agar eng yoshi bo'lmasa) bag'ishlangan bo'ladi, u hali ham o'qiyotganlar bilan birga. boshlang'ich maktab. Proteomikaning boshqa ko'plab fanlaridan farqli o'laroq, u qanday sharoitda paydo bo'lganligini, uning nomi paydo bo'lgan yilni va uni kim ixtiro qilganligini aniq aytish mumkin. Keling, vaziyatdan boshlaylik. XX asrning ikkinchi yarmida. biokimyo, molekulyar biologiya va kompyuter texnologiyalarining analitik usullari jadal rivojlandi. Ushbu sohalarda erishilgan ajoyib yutuqlar nuklein kislota asoslarining ulkan ketma-ketligini ochish va tirik organizmning butun genomini qayd etish imkoniyatini yaratdi. Birinchi marta to'liq genom 1980 yilda phi X-174 bakteriofagida (taxminan 5 103 asos), so'ngra birinchi bakteriya Haemophilus influenzae (1,8 106 asos) da shifrlangan. Va XX asr oxiri bilan. to'liq inson genomini ochish bo'yicha ulkan ish yakunlandi - nuklein kislotalarning taxminan 3 milliard asoslari ketma-ketligini aniqlash. Bu ishga bir necha milliard dollar sarflandi (har bir bazaga taxminan bir dollar). Umuman olganda, tirik organizmlarning bir necha o'nlab turlarining genomlari allaqachon shifrlangan. Aynan shu davrda ikkita yangi biologiya fanlari paydo bo'ldi: 1987 yilda ilmiy matbuotda birinchi marta "genomika" so'zi, 1993 yilda esa "bioinformatika" so'zi qo'llanila boshlandi. Har bir biologik turda genomning bir qismi oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligini kodlovchi hududlar bilan ifodalanadi. Masalan, odamlarda 100 000 ga yaqin bunday hududlar mavjud (ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, bu raqam 300 000 ga, kimyoviy modifikatsiyalangan tuzilmalarni hisobga olgan holda bir necha millionga yetishi mumkin). To'liq genom va genetik kodni bilgan holda, oqsillarning tuzilishi haqidagi barcha ma'lumotlarni tarjima qilish orqali olish mumkindek tuyuladi. Biroq, hamma narsa juda oddiy emas. Asta-sekin, ko'rib chiqilayotgan organizmning ushbu hujayra tizimida mRNK va oqsillar to'plami o'rtasida hech qanday bog'liqlik yo'qligi ma'lum bo'ldi. Bundan tashqari, nukleotidlar ketma-ketligiga muvofiq ribosomalarda sintez qilingan ko'plab oqsillar sintezdan so'ng kimyoviy modifikatsiyaga uchraydi va organizmda o'zgartirilgan va o'zgartirilmagan shakllarda mavjud bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, oqsillar turli xil fazoviy tuzilmalarga ega bo'lishi ham muhimdir, ularni bugungi kunda nukleotidlar va hatto aminokislotalarning chiziqli ketma-ketligi bilan aniqlab bo'lmaydi. Shu sababli, barcha ishlaydigan oqsillarning tuzilmalarini to'g'ridan-to'g'ri izolyatsiya qilish va aniqlash hali ham dolzarb vazifadir (hozirgi kunga qadar strukturani to'g'ridan-to'g'ri aniqlash inson oqsillarining faqat taxminan 10% uchun amalga oshirilgan). Shunday qilib, genomikaga qo'shimcha ravishda "proteomika" atamasi paydo bo'ldi, uning o'rganish ob'ekti proteomdir (inglizcha PROTEinlar - oqsillar va genOM - genom). Ilmiy matbuotda proteoma haqida eslatma birinchi marta 1995 yilda paydo bo'lgan. Shuni qo'shimcha qilish kerakki, oligopeptidlar yoki oddiygina peptidlar deb ataladigan oqsil prekursorlarining ko'plab qisqa bo'laklari organizmlar hayotida muhim rol o'ynaydi. Aynan ular tufayli bitta biologik tur vakillarida protein-peptid komponentlari miqdorini baholashda bunday nomuvofiqlik mavjud. Shuning uchun, "proteom" va "proteomika" atamalari bilan bir qatorda, proteom va proteomikaning bir qismi bo'lgan "peptid" va "peptidomika" kabi atamalar allaqachon qo'llanilgan. Oqsillar va peptidlarning tuzilishi va funksiyalarining xilma-xilligi haqida avvalroq Biologiya gazetasi sahifalarida tasvirlab bergan edik. Demak, hozirgi yosh avlod hayoti davomida paydo bo‘lgan va bir-biri bilan chambarchas bog‘liq bo‘lgan yangi fanlarning ta’riflarini tuzamiz. Bioinformatika - matematik, statistik va kompyuter usullari yordamida biologik ma'lumotlarni o'rganadigan fan. Proteomika - bu oqsillar yig'indisi va ularning tirik organizmlardagi o'zaro ta'sirini o'rganadigan fan (proteom - bu organizmdagi barcha oqsillarning yig'indisidir). Shuni ham ta'kidlaymizki, proteomika umuman olganda tarkibiy proteomika, funktsional proteomika va amaliy proteomikani o'z ichiga oladi, biz ularni alohida ko'rib chiqamiz.⁶