Рождение протеомики и других наук - BioinforMatix.ru - портал по биоинформатике, имейджингу и биософту

Рождение протеомики  и  других наук

Печать E-mail
Автор А.А. ЗАМЯТНИН   
23.07.2008 г.

Статья будет посвящена одной из самых молодых фундаментальных наук (если не самой молодой), которая родилась всего лишь несколько лет назад вместе с теми, кто еще сейчас учится в начальной школе. В отличие от многих других наук о протеомике можно точно сказать, при каких обстоятельствах она возникла, указать год, когда появилось ее название  и  кто его придумал.

 

Начнем с обстоятельств. Во второй половине XX в. бурно развивались аналитические методы биохимии, молекулярной биологии  и  вычислительной техники. Выдающиеся успехи, достигнутые в этих областях, привели к возможности расшифровки огромных последовательностей оснований нуклеиновых кислот  и  к записи полного генома живого организма. Впервые полный геном был расшифрован в 1980 г. у бактериофага phi Х-174 (около 5·103 оснований), затем у первой бактерии – Haemophilus influenzae (1,8·106 оснований). А c завершением XX в. была закончена грандиозная работа по расшифровке полного генома человека – выявлению последовательности примерно 3 млрд оснований нуклеиновых кислот. На эту работу было затрачено несколько миллиардов долларов (примерно по одному доллару на одно основание). Всего же уже расшифрованы геномы нескольких десятков видов живых организмов. Именно в этот период возникли две новые биологические науки: в 1987 г. впервые в научной печати было использовано слово «геномика», а в 1993 г. – «биоинформатика».

У каждого биологического вида часть генома представлена участками, кодирующими аминокислотные последовательности белков. Например, таких участков у человека насчитывается порядка 100 000 (по некоторым оценкам, это число может достигать 300 000, а с учетом химически модифицированных структур – нескольких миллионов). Казалось бы, зная полный геном  и  генетический код, можно путем трансляции получить все сведения о структуре белков. Однако все не так просто. Постепенно становилось очевидным, что в данной рассматриваемой клеточной системе организма нет корреляции между наборами мРНК  и  белков. Кроме того, многие белки, синтезированные на рибосомах в соответствии с нуклеотидной последовательностью, после синтеза подвергаются химическим модификациям  и  могут существовать в организме в модифицированной  и  немодифицированной формах.  И  еще немаловажно то, что белки обладают разнообразными пространственными структурами, которые на сегодняшний день нельзя определить по линейным последовательностям нуклеотидов  и  даже аминокислот. Поэтому прямое выделение  и  определение структур всех функционирующих белков остается по-прежнему актуальной задачей (прямое определение структуры на сегодняшний день осуществлено примерно лишь для 10% белков человека). Так, в дополнение к геномике появился термин «протеомика», объектом исследования которой является протеом (от англ. PROTEins – белки  и  genOMe – геном). А в научной печати упоминание о протеоме впервые появилось в 1995 г.

Следует добавить, что большую роль в жизнедеятельности организмов играют многочисленные короткие фрагменты белковых предшественников, которые называются олигопептидами, или просто пептидами. Именно из-за них наблюдается такой разнобой в оценке количества белково-пептидных компонентов у представителей одного биологического вида. Поэтому наряду с терминами «протеом»  и  «протеомика» в настоящее время уже употребляются такие термины, как «пептидом»  и  «пептидомика», представляющие собой часть протеома  и  протеомики. О многообразии структуры  и  функций белков  и  пептидов на страницах газеты «Биология» нами было рассказано ранее.

Итак, сформулируем определения новых наук, которые появились при жизни нынешнего молодого поколения  и  которые тесно взаимосвязаны друг с другом (рис. 1).

Рис. 1. Схема, иллюстрирующая полную взаимосвязь трех новых биологических наук

Рис. 1. Схема, иллюстрирующая полную взаимосвязь трех новых биологических наук

Отметим также, что протеомика в общих чертах включает в себя структурную протеомику, функциональную протеомику  и  прикладную протеомику, которые мы рассмотрим в отдельности. 

 

Читайте также:

Транскриптомика  и  протеомика кровообращения
Последнее обновление ( 06.04.2009 г. )
 
« Пред.   След. »


Copyright 2012 Bioinformatix.ru