
- •Революция в современной биологии
- •2. Глобальные проблемы, стоящие перед человечеством и Россией в 21 веке
- •3. Информационный взрыв в молекулярной биологии и генетике
- •4. Характеристики генома человека
- •5. Экспериментальные данные
- •6. Информатика - становой хребет современной науки и цивилизации
- •7. Возникновение информационной биологии
- •8. Актуальные задачи информационной биологии
- •9. Компьютерная система генэкспресс
- •Качественная схема процессов
- •10. База данных genenet: генная сеть
- •11. База данных genenet: классы элементарных структур и событий
- •12. База данных genenet: примеры графического представления
- •13. База данных genenet: формализованное описание элементарных событий
- •15. База данных genenet: основные типы генных сетей
- •16. База данных genenet: центральный фрагмент генной сети
- •17. База данных genenet: химико-кинетическое описание элементарных событий в генной сети
- •19. База данных genenet: примеры соответствия между рассчитанными и экспериментально наблюдаемыми характеристиками системы липидного метаболизма
- •20. База данных genenet: модель генной сети липидного метаболизма
- •21. База данных genenet: фрагмент генной сети активации макрофага
- •22. База данных genenet: моделирование влияния мутации на динамику синтеза no
- •23. База данных genenet: обязательные компоненты
- •24. База данных genenet: фрагмент генной сети дифференцировки и созревания эритроцитов
- •26. База данных genenet: фрагмент генной сети контролирующей процесс апоптоза
- •27. База данных genenet: теория генных сетей
- •28. База данных trrd (Transcription Regulatory Regions Database)
- •29. Моделирование влияния мутаций
- •30. Моделирование влияния мутаций: конформационные особенности
- •31. Моделирование влияния мутаций: конформационные коды двойной спирали
- •32. Моделирование влияния мутаций: полиморфизм по регуляторному району гена duffy
- •33. Моделирование влияния мутаций: сродство регуляторных белков к сайтам определяется конформационными свойствами днк
- •34. Моделирование влияния мутаций: мутации в гене триптофан-диоксигеназы человека
- •36. Описание экспериментальных данных в базе данных тррд
- •37. База данных trrd: описание сайта связывания транскрипционного фактора
- •38. Международное сотрудничество иЦиГ со ран в области информационной биологии
- •39. Международный интеграционный проект
- •Междисциплинарный интеграционный проект со ран n65 “моделирование фундаментальных генетических процессов и систем”
- •Проф. Н.А. Колчанов Член-корр. Ран с.С. Гончаров
- •40. Информационная биология Новосибирского научного центра
- •Член-корреспондент ан ссср Алексей Андреевич Ляпунов
- •41. Заключение
Революция в современной биологии
Биология как наука насчитывает сотни лет своего развития. Однако, за относительно короткий срок (1980-2000 гг.) в молекулярной биологии и генетике произошли революционные изменения, повлиявшие весь "ландшафт" биологии и связанных с нею областей знаний. Исходным событием явилась осуществленная в 1953 году Уотсоном и Криком расшифровки структуры двойной спирали ДНК. За этим последовало создание методов расшифровки пространственной структуры белков с помощью рентгено-структурного анализа; методов расшифровки (чтения) аминокислотных и нуклеотидных последовательностей; создание методов генетической инженерии; трансгенез, клонирование. Началась эпоха массовой расшифровки геномов, увенчавшаяся таким выдающимся достижением как расшифровка генома человека. Были разработаны эффективные методические подходы, гарантирующие получение фундаментальных знаний о молекулярно-генетическом, клеточном, организменном, экосистемном уровнях организации жизни и трансформацию этих знаний для нужд прикладных отраслей и общества в целом.
РЕВОЛЮЦИЯ В СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ |
|
1. Расшифровка структуры двойной спирали ДНК
Рентгено-структурные методы расшифровка пространственной структуры белков Методы расшифровки аминокислотных последовательностей Методы расшифровки нуклеотидных последовательностей Генетическая инженерия Генодиагностика Трансгенез Клонирования Молекулярные биотехнологии ДНК-микрочипы Массовое секвенирование геномов Расшифровка генома человека |
|
Протеомика Транскриптомика Молекулярная медицина, генотерапия Конструирование молекулярно-генетических систем с заданными свойствами |
2. Глобальные проблемы, стоящие перед человечеством и Россией в 21 веке
К числу глобальных проблем, стоящих перед человечеством и Россией в 21 веке, решение которых связано с революционными достижениями биологии, относятся следующие:
обеспечение стремительно растущего населения Земли продуктами питания на основе современных генетических технологий - клонирования организмов и трансгенеза;
создание индустриальных технологий нового поколения на основе методов промышленной микробиологии, ориентированных на стратегию энергосбережения и энергозамещения;
разработка стратегий сохранения и восстановления биосферы, разрушенной в результате техногенной деятельностью человечества;
создание медицины нового поколения, способной решить проблему раковых заболеваний, обуздать глобальные пандемии, приобретающие все более зловещие для судеб человечества очертания (вирус СПИДА, новые высокоагрессивные формы туберкулеза и т.д.), выработать стратегии лечения наследственных и мультифакториальных заболеваний за счет направленного воздействия на молекулярно-генетические механизмы организма человека;
cохранение естественного генетического разнообразия человечества в условиях разрушения естественной среды его обитания;
сохранение и восстановление естественного биоразнообразия природы (микробного, растительного и животного мира) в условиях стремительно растущего населения планеты и постоянно увеличивающегося техногенного давления на естественные ареалы обитания видов и экосистемы;
создание эффективной системы биологической безопасности для распознавания и противодействия различным видам биологического (генетического) оружия (индивидуального, популяционного, этнического, экологического), нейтрализующей распознанное биологическое оружие.