Биоинформатика и генетика |
1 |
|
Литература
1.Клаг У. Основы генетики /У.Клаг, М.Каммингс. - М.: Техносфера, 2007.
2.Игнасимуту С. Основы биоинформатики Москва – Ижевск РХД 2007 г.
3.Солдбриг О., Солдбриг Д. Популяционная биология и эволюция- М.: Мир, 1982.
4.Хаубольд Б., Вие Т.
Введение в вычислительную биологию. Эволюционный подход РХД 2011 г.
2
Биоинформатика и генетика
Генетика— наука о закономерностях наследственности
и изменчивости
•Фундаментальная генетика
•Прикладная генетика
Биоинформатика – инструмент исследования:
1.математические методы компьютерного анализа в сравнительной геномике (геномная биоинформатика);
2.разработка алгоритмов и программ для предсказания пространственной структуры белков (структурная биоинформатика) ;
3.исследование стратегий, вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем.
3
Фундаментальная генетика
Изучает общие закономерности наследования признаков
Разделы:
–классическая (формальная) генетика,
–цитогенетика,
–молекулярная генетика (в т.ч., генетика ферментов и иммуногенетика),
–генетика мутагенеза (в т. ч., радиационная и химическая генетика),
–эволюционная генетика,
–геномика,
–генетика поведения,
–генетика популяций,
–экологическая генетика
–математическая генетика.
4
Цитогенетика и молекулярная генетика
•Цитогенетика- изучет закономерности наследственности во взаимосвязи со строением и функциями органоидов, в особенности хромосом
•Молекулярная генетика изучает закономерности, которым подчиняются генетические процессы на молекулярном уровне
5
Геномика
Геномика — раздел молекулярной генетики, посвящённый изучению генома и генов живых организмов.
Геном — совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма
Первоначальный смысл этого термина указывал на то, что понятие генома, в отличие от генотипа, является генетической характеристикой вида в целом, а не отдельной особи. С развитием молекулярной генетики значение данного термина изменилось.
Внастоящее время под «геномом» понимают совокупность наследственного материала конкретного представителя вида, примером может служить международный проект «1000 геномов», целью которого является секвенирование геномов 1000 человек.
6
Генетика популяций
изучает распределение частот аллелей и их изменение под влиянием движущих сил эволюции: мутагенеза, естественного отбора, дрейфа генов и потока генов.
Также принимаются во внимание пространственная структура популяции и субпопуляционные структуры.
7
Экологическая генетика
изучает генетические аспекты взаимодействия организмов
изучает изменения организмов под воздействием среды обитания (экологических факторов)
изучает взаимовлияние генетических процессов и экологических отношений.
8
Прикладная генетика
Разрабатывает рекомендации для применения генетических знаний в селекции, генной инженерии и других разделах биотехнологии, в деле охраны природы. Идеи и методы генетики находят применение во всех областях человеческой деятельности, связанной с живыми организмами. Они имеют важное значение для решения проблем медицины, сельского хозяйства, микробиологической промышленности.
Генетическая (генная) инженерия – раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием in vitro новых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке-хозяине и синтезировать конечные продукты обмена. 9
Разделы прикладной генетики
•Частная генетика растений: дикорастущих и культурных (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза; яблони, груши, сливы, абрикосы – всего около 150 видов).
•Частная генетика животных: диких и домашних животных (коров, лошадей, свиней, овец, кур – всего около 20 видов)
•Частная генетика микроорганизмов (вирусов, прокариот, низших эукариот – десятки видов).
•В особый раздел частной генетики выделяется генетика человека (существует специальный Институт медицинской генетики АМН России)
10