Белорусский государственный университет

На правах рукописи Код 1-31 80 01

УДК 577.25

Угначёва Ольга Александровна

Проблемные вопросы применения it в молекулярной биологии

Реферат по «Основам информационных технологий»

Магистранта кафедры молекулярной биологии биологический факультет

Специальность03.01.03 – молекулярная биология (по ВАК)

Рецензент: ___________________________________

Минск, 2016 Оглавление

Оглавление 2

Перечень условных обозначений 3

введение 4

общая характеристика работы 6

Глава 1 обзор литературы 7

1.1 Антитела 7

1.1.1 Общая характеристика 7

1.1.2 Получение рекомбинантных антиген-узнающих фрагментов антител 9

1.1.3 Наноантитела 12

Глава 2 материалы и методы исследования 15

2.1 Использованные реагенты 15

2.2 Штаммы бактерий и плазмиды 15

2.3 Методы исследования 17

Глава 3 результаты исследования и их обсуждение 23

3.1 Получение белка scFv4D5 23

3.2 Получение наноантитела 2D3. 24

3.3 Определение антигенсвязывающих параметров антитела scFv4D5 с рецептором HER2/neu на поверхности опухолевых клеток. 26

3.4 Определение антигенсвязывающей активности VHH антител 28

Заключение 30

библиографический список 31

Приложения 35

Перечень условных обозначений

ГГХ гуанидингидрохлорид

ДСН додецилсульфат натрия

ИПТГ изопропил-β-D-тиогалактопиранозид

ИФА иммуноферментный анализ

ПААГ полиакриламидный гель

ТФЭ 2,2,2-трифторэтанол

CDR участок комплементарности

Fab антиген-связывающий фрагмент

Fc фрагмент, способный к кристаллизации

scFv рекомбинантный одноцепочечный Fv фрагмент иммуноглобулина

VH вариабельный домен тяжелой цепи иммуноглобулина

VL вариабельный домен легкой цепи иммуноглобулина

Nb наноантитело

VNAR антиген-узнающий вариабельный домен у акул и химер

VHH антиген-узнающий вариабельный домен у верблюдов и лам

sdAb наноантитело

Введение

В настоящее время биология стала производить огромное количество экспериментальных данных, анализ которых невозможен без привлечения современных информационных технологий и методов анализа данных и моделирования биологических систем и процессов.

В ответ на это возникает новое научное направление - информационная биология, или биоинформатика. Эта наука возникшая в 70-х годах 20-го века, но окончательно оформилась в 1980 году со специальным выпуском журнала «NucleicAcidResearch». При проведении исследований в области молекулярной биологии сложно обойтись без биоинформационного подхода. Биоинформатика является важным вспомогательным инструментом, умение использовать который значительно оптимизирует работу молодого ученого.

Основные задачи биоинформатики:

создание компьютерных баз данных для хранения экспериментальной информации о структуре и функции биологических объектов на всех уровнях их иерархии, начиная с молекулярно-генетического, включая организменный и заканчивая популяционным;

разработка алгоритмов и пакетов программ для анализа информации, накапливаемой в перечисленных выше базах данных;

разработка теоретических и компьютерных методов анализа геномов и изучение их информационного содержания;

изучение механизмов хранения, реализации и передачи наследственной информации, закодированной в геномах;

создание компьютерных технологий моделирования молекулярно-генетических систем и процессов, в том числе фундаментальных: репликации, транскрипции и т.д.;

моделирование структурной организации и функции генетических макромолекул, молекулярных взаимодействий между ними;

изучение закономерностей эволюции генетических макромолекул и молекулярно-генетических систем;

разработка теоретических и информационно-компьютерных основ моделирования молекулярно-генетических систем-продуцентов с заданными свойствами;

создание математических моделей функционирования клеток и целых организмов на основе информации, записанной в их геномах;

создание математических моделей воспроизведения, функционирования и эволюции популяций и экосистем;

разработка теоретических основ фармакологии, биотехнологии и агробиологии нового поколения .

Объектами исследований информационной биологии, таким образом, являются генетические макромолекулы - ДНК, РНК, белки, а также фундаментальные генетические процессы - репликация, транскрипция, трансляция, генетические сети, функционирование которых обеспечивает выполнение всех функций организмов.

Информационная биология относится к числу высоких технологий современной биологии и обеспечивает информационно-компьютерные и теоретические основы генетики, селекции, молекулярной генетики, биологии, генетической и белковой инженерии, биотехнологии, медицинской генетики, генодиагностики, генотерапии, экологии.