L. A. Kadirova, A. A. No’monjonov bioinformatika o‘zbekiston Respublikasi vazirligi tomonidan ta’lim yo‘nalishi bo‘yicha darslik sifatida tavsiya etilgan

Nazorat savollari va topshiriqlari

1. 
   Molekulalar tuzilishi konfiguratsiyasini nima belgilaydi?
   
2. 
   Molekulyar strukturaning konformatsiyasi nima bilan belgilanadi?
   
3. 
   Konformatsiyani tavsiflovchi parametrlar qanday? Ularga tushuntirish bering.
   
4. 
   Ramachandran kartalari nima?
   
5. 
   Proteinning muntazam tuzilmalari qanday?
   
6. 
   Proteinlarda muntazam tuzilmalarni qanday topish mumkin?
   

2. 
   Genomlarda oqsil tuzilishini aniqlash.
   
   1. 
      Strukturaviy genomika.
      

Strukturaviy genomika uch o'lchovli narsalarni tasvirlashga intiladi ma'lum bir genom tomonidan kodlangan har bir oqsilning tuzilishi . Ushbu genomga asoslangan yondashuv eksperimental va model yondashuvlar. Strukturaviy genomikaning an'anaviy strukturaviy bashoratdan asosiy farqi shundaki, strukturaviy genomika bitta proteinga e'tibor qaratish o'rniga genom tomonidan kodlangan har bir oqsilning tuzilishini aniqlashga harakat qiladi. Genom miqyosidagi ketma-ketliklar mavjud bo'lganda, strukturani bashorat qilish eksperimental va modellashtirish yondashuvlarining kombinatsiyasi orqali tezroq amalga oshirilishi mumkin, ayniqsa ko'p sonli ketma-ket genomlar va ilgari hal qilingan protein tuzilmalarining mavjudligi olimlarga ilgari hal qilingan tuzilmalarda oqsil tuzilishini modellashtirishga imkon beradi. . gomologlar.
Proteinning tuzilishi oqsil funktsiyasi bilan chambarchas bog'liq bo'lganligi sababli, strukturaviy genomika oqsilning funktsiyasi haqida ma'lumot berishi mumkin. Proteinlarning funktsiyalarini tushuntirishdan tashqari, strukturaviy genomika yangi oqsil qatlamlarini va dori kashfiyotining potentsial maqsadlarini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Strukturaviy genomika strukturani aniqlashda turli xil yondashuvlardan, shu jumladan genomik ketma-ketliklardan foydalangan holda eksperimental usullardan yoki ketma-ketlik yoki strukturaga asoslangan modellashtirishga asoslangan yondashuvlardan foydalanishni o'z ichiga oladi. ma'lum tuzilishdagi oqsilga gomologiyasi yoki oqsilga gomologiyasisi bo'lmagan oqsil uchun kimyoviy va fizik printsiplarga asoslangan. har qanday ma'lum tuzilma.
An'anaviy tizimli biologiyadan farqli o'laroq, strukturaviy genomika yordamida oqsilning tuzilishini aniqlash ko'pincha (lekin har doim ham emas) oqsil funktsiyasi haqida hech narsa ma'lum bo'lgunga qadar sodir bo'ladi. Bu strukturaviy bioinformatikada yangi muammolarni keltirib chiqaradi, ya'ni oqsil funktsiyasini uning uch o'lchovli tuzilishidan aniqlash.
Strukturaviy genomika protein tuzilmalarini aniqlashning yuqori o'tkazuvchanligini ta'kidlaydi.
Bu strukturaviy genomikaga ixtisoslashgan markazlarda amalga oshiriladi.
Ko'pgina strukturaviy biologlar alohida oqsillar yoki oqsillar guruhlari tuzilmalarini o'rgansalar, strukturaviy genomika oqsillarning strukturalarini genom miqyosida tekshiradi. Bu keng ko'lamli klonlash, ifodalash va tozalashni nazarda tutadi. Ushbu yondashuvning asosiy afzalliklaridan biri miqyosni tejashdir. Boshqa tomondan, ba'zi hosil bo'lgan tuzilmalarning ilmiy qiymati ba'zan shubhalanadi. Yanvar 2006 " Science " maqolasida strukturaviy genomika sohasi tahlil qilinadi.
Protein tuzilishi kabi strukturaviy genomikaning afzalliklaridan biri Tashabbus shundan iboratki, ilmiy hamjamiyat yangi tuzilmalarga, shuningdek, klonlar va oqsillar kabi reagentlarga darhol kirish imkoniyatiga ega bo'ladi. Kamchilik shundaki, bu tuzilmalarning ko'pchiligi noma'lum funktsiyalarga ega bo'lgan oqsillardan tashkil topgan va tegishli nashrlarga ega emas. Bu tizimli ma'lumotlarni kengroq tadqiqot hamjamiyatiga etkazishning yangi usullarini talab qiladi. Strukturaviy genomika qo'shma markazining (JCSG) Bioinformatika yadrosi yaqinda yuqori samarali strukturaviy genomika markazlaridan paydo bo'lgan oqsil tuzilmalariga izoh berish uchun Wiki-ga asoslangan yondashuvni, ya'ni Open Protein Structure Annotation Network (TOPSAN) ishlab chiqdi.
Strukturaviy genomikaning maqsadlaridan biri yangi oqsil burmalarini ochishdir. Protein tuzilishini aniqlashning eksperimental usullari yaxshi ifodalangan va/yoki kristallangan oqsillarni talab qiladi, bu esa ushbu eksperimental ma'lumotlar bilan aniqlangan oqsil qatlamlarining turlarini o'ziga xos tarzda buzishi mumkin. kabi genomik modellashtirish yondashuviab initio simulyatsiyalari yangi protein qatlamlarini eksperimental yondashuvlarga qaraganda yaxshiroq aniqlashi mumkin, chunki ular eksperimental cheklovlar bilan cheklanmaydi.
Proteinning funktsiyasi uch o'lchovli tuzilishga bog'liq va bu uch o'lchovli tuzilmalar ketma- ketliklarga qaraganda ko'proq saqlanadi. Shunday qilib, strukturaviy genomikaning yuqori samarali usullari bizga oqsillarning funktsiyalarini tushunishda yordam beradi. Bundan tashqari, dori kashfiyoti va oqsil muhandisligi uchun potentsial ta'sir ko'rsatadi. Bundan tashqari, strukturaviy ma'lumotlar bazasiga qo'shilgan har bir oqsil ma'lumotlar bazasi boshqa noma'lum oqsillarning gomologik ketma-ketliklarini o'z ichiga olishi ehtimolini oshiradi. Protein tuzilishi tashabbusi (PSI) Milliy institut tomonidan moliyalashtiriladigan ko'p qirrali sa'y -harakatlardir. turli ilmiy va sanoat hamkorlari bilan sog'liqni saqlash , strukturaviy genomika yondashuvidan foydalangan holda oqsil tuzilishi haqidagi bilim darajasini oshirish va strukturani aniqlash metodologiyasini takomillashtirishga qaratilgan.

2. 
   Usullari
   

Strukturaviy genomika protein tuzilmalarini aniqlash uchun bir necha usullar bilan tugallangan genom ketma-ketliklaridan foydalanadi. Maqsadli oqsilning gen ketma-ketligini ma'lum ketma-ketlik bilan solishtirish mumkin va keyinchalik ma'lum protein tuzilishidan strukturaviy ma'lumotni chiqarish mumkin. Strukturaviy genomika boshqa strukturaviy ma'lumotlarga asoslangan holda yangi oqsil burmalarini bashorat qilish uchun ishlatilishi mumkin. Strukturaviy genomika shuningdek, noma'lum protein va hal qilingan protein tuzilishi o'rtasidagi gomologiyasiga tayanadigan modellashtirishga asoslangan yondashuvdan foydalanishi mumkin.