லோகோபெடிக் போர்டல் / ஆரம்பநிலையாளர்கள் / புரோட்டியோமிக்ஸ் - உயர் தொழில்நுட்ப "மீன்பிடித்தல். புரோட்டியோமிக்ஸின் கருத்துக்கள், கொள்கைகள் மற்றும் திசைகள் மரபியலில் இருந்து வேறுபாடுகள்

புரோட்டியோமிக்ஸ் - உயர் தொழில்நுட்ப "மீன்பிடித்தல். புரோட்டியோமிக்ஸின் கருத்துக்கள், கொள்கைகள் மற்றும் திசைகள் மரபியலில் இருந்து வேறுபாடுகள்

16.03.2023

புரோட்டியோமிக்ஸ் - உயர் தொழில்நுட்ப "மீன்பிடித்தல்"

புதிய சொற்கள், சொற்கள் மற்றும் கருத்துக்கள் மூலம் மொழியைத் தொடர்ந்து வளப்படுத்தும் ஒரு சகாப்தத்தில் நாம் வாழ்கிறோம். அறிவின் பகுதிகள் மற்றும் அவற்றை நிரப்பும் தகவல்கள் மனித திறன்களை விட வேகமாக பெருகும் இந்த செயல்முறையை உணர அனுமதிக்கிறது. புரோட்டியோமிக்ஸ் என்பது அறிவியலின் ஒரு புதிய கிளையாகும், இது சமீபத்தில் தோன்றியது. அதன் ஆய்வின் பொருள் புரதங்கள் - எந்த கலத்தின் "வேலைக் குதிரைகள்". இந்த சேர்மங்களின் மீதான ஆர்வம் உயிரினங்களின் செயல்பாட்டில் அவற்றின் மிகப்பெரிய பங்கால் மட்டுமல்ல, புதிய மருந்துகளை உருவாக்குவதில் இலக்குகளாக செயல்பட முடியும் என்பதாலும் ஏற்படுகிறது.

"புரதம்" என்ற சொல், பொதுவாக அறிவியல் இலக்கியங்களில் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது புரத(அமினோ அமிலங்களின் சங்கிலியான உயர் மூலக்கூறு எடை கரிம கலவை) கிரேக்க மொழியிலிருந்து பெறப்பட்டது. புரோட்டியோஸ்- "அசல்". பாக்டீரியா முதல் மனிதர்கள் வரை எந்தவொரு உயிரினத்தின் உயிரணுவின் உயிரையும் பராமரிப்பதில் புரதங்களின் பங்கை அதன் சொற்பிறப்பியல் துல்லியமாக விவரிக்கிறது.

ஆனால் "புரோட்டீம்" என்ற சொல் நிபுணர்களுக்கு மட்டுமே தெரிந்திருக்கலாம். இது 1994 ஆம் ஆண்டில் ஆஸ்திரேலிய மாணவர் எம். வில்கின்ஸ் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது என்பது சுவாரஸ்யமானது, அவர் தனது ஆய்வறிக்கையில் "ஜீனோம் வெளிப்படுத்தும் அனைத்து புரதங்களும்" என்ற விகாரமான சொற்றொடருக்குப் பதிலாக மனித புரதங்களின் முழுமையான தொகுப்பிற்கு ஒரு குறுகிய பெயரைக் கண்டுபிடிக்க முயன்றார். அடுத்த ஆண்டு, "புரோட்டியோமிக்ஸ்" (புரோட்டியோமிக்ஸ்) என்ற சொல் அறிவியல் பத்திரிகைகளில் தோன்றியது, இது மூலக்கூறு உயிரியலில் ஒரு புதிய திசையைக் குறிக்கிறது (வாசிங்கர் மற்றும் பலர்., 1995).

"மனித மூலக்கூறு புரத அட்லஸை உருவாக்குவதற்கான" முன்மொழிவு சுமார் முப்பது ஆண்டுகளுக்கு முன்பு குரல் கொடுக்கப்பட்டது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும் (ஆண்டர்சன், 1985). ஆனால் அந்த நேரத்தில் அது ஒரு ஆசை, தொழில்நுட்ப ரீதியாக சாத்தியமற்றது. கடந்த தசாப்தங்களில் என்ன மாறிவிட்டது? முதலாவதாக, ஒரு மரபியல் திட்டம் வெற்றிகரமாக செயல்படுத்தப்பட்டது, இதில் விரைவான டிஎன்ஏ வரிசைப்படுத்துதலுக்கான தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் நியூக்ளியோடைடு வரிசைகளின் தரவுத்தளங்களை உருவாக்குதல் ஆகியவை அடங்கும். இரண்டாவது முன்மாதிரி கருவி முறைகளின் வெடிக்கும் வளர்ச்சியுடன் தொடர்புடையது: புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைட்களின் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (அமினோ அமிலங்களின் சிறிய சங்கிலிகள்), அத்துடன் எலக்ட்ரோபோரேசிஸ் மற்றும் குரோமடோகிராபி, கரிம மூலக்கூறுகளை பிரிக்கப் பயன்படுகிறது.

இந்த காரணிகள் ஒரு புதிய "உயர் தொழில்நுட்ப" உயிரியல் ஒழுக்கத்தின் தோற்றத்தை சாத்தியமாக்கியது.

புரதச் சத்து அதிகம்

மரபணுக்களைப் போலல்லாமல், புரோட்டீம்கள், அதாவது, செல் புரதங்களின் முழுமையான தொகுப்புகள், தொடர்ந்து மாற்றியமைக்கப்படும் செயலில் உள்ள மூலக்கூறுகளால் குறிக்கப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், உயிர்வேதியியல் தனிப்பட்ட தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மூலக்கூறுகளைக் கையாள்கிறது என்றால், புரோட்டியோமின் விஷயத்தில், நாம் ஒரு பெரிய மூலக்கூறு குளத்தைக் கையாளுகிறோம் ( தூண்டில் பிடிபட்ட மீன் மற்றும் ஏராளமான மீன்களைக் கொண்டு ஒப்புமை செய்வது பொருத்தமானது. வலை மூலம்).

இந்த விதிகளில் இருந்து புரோட்டியோமிக்ஸ் அறிவியலின் குறிக்கோள்கள் மற்றும் நோக்கங்கள் பின்பற்றப்படுகின்றன. முதலாவதாக, இந்த ஒழுங்குமுறை புரதம் "அமைப்புகள்" பொறுப்பாகும் - ஒரு குறிப்பிட்ட உயிரினத்தின் மரபணுவில் குறியிடப்பட்ட அனைத்து புரதங்களின் ஒரு சரக்கு, இது தனிப்பட்ட செல்கள், உறுப்புகள் மற்றும் திசுக்களின் மூலக்கூறு புரத அட்லஸ்களின் கட்டுமானத்தையும் உள்ளடக்கியது.

இருப்பினும், மிகவும் சுவாரஸ்யமான மற்றும் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க பணி (இதை "உடலியல்" என்று அழைப்போம்), இது புரதங்களுக்கிடையேயான தொடர்புகளின் கொள்கைகளை நிர்ணயிப்பதிலும், அதே போல் அழைக்கப்படும் போது அவற்றின் வேலையை ஒழுங்குபடுத்தும் முறைகளை நிறுவுவதிலும் உள்ளது. மொழிபெயர்ப்புக்கு பிந்தைய மாற்றம்புரதங்களின் (மாற்றம்). மனித உடலில் நோயியல் செயல்முறைகளின் (நோய்கள்) புதிய குறிப்பான்களைத் தேடுவதற்கு இது முக்கியமானது.

உண்மை என்னவென்றால், புரதங்களின் மொழிபெயர்ப்புக்குப் பிந்தைய மாற்றம், சில வெளிப்புற தொந்தரவுகள் அல்லது நோய்களுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் அவற்றின் தொகுப்புக்குப் பிறகு கலத்தில் நிகழ்கிறது. இதன் விளைவாக, புரதங்களின் பண்புகள் விரைவாக மாறக்கூடும், இது அவற்றின் தொகுப்பு மற்றும் சிதைவின் விகிதத்தை பாதிக்கிறது. இதன் விளைவாக, இத்தகைய செயல்முறைகளின் விளைவு புரதங்களின் ஒட்டுமொத்த சுயவிவரத்தில் பிரதிபலிக்கும். அதைப் படிப்பதன் மூலம், நோயின் நிலையில் "உற்பத்தி" "ஆரோக்கியமான விதிமுறை" யிலிருந்து வேறுபடும் புரதங்களைக் கண்டறிய முடியும். இத்தகைய புரதங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட நோயின் உயிரியலாக கண்டறியும் நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

செயல்பாட்டு, கட்டமைப்பு மற்றும் மருத்துவம்

புரோட்டியோமிக்ஸ் ஒரு இளம் அறிவியல், ஆனால் இந்த பகுதியில் ஆராய்ச்சி ஏற்கனவே நல்ல நிறுவன ஆதரவைக் கொண்டுள்ளது. 2001 ஆம் ஆண்டில், மனித புரோட்டியோம் அமைப்பு (HUPO) நிறுவப்பட்டது, இது விஞ்ஞானிகளின் முயற்சிகளை ஒன்றிணைத்து வழிநடத்தும் ஒரு சர்வதேச அமைப்பாகும்.

புரோட்டியோமிக்ஸ் என்பது ஒரு இடைநிலை அறிவியலின் சிறந்த எடுத்துக்காட்டு: இது உயிரியல், வேதியியல், கணினி மாடலிங், சிக்கலான கருவி தொழில்நுட்பம் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது.

அதிகாரப்பூர்வ HUPO பக்கம் ஆராய்ச்சியின் முக்கிய பகுதிகளை விவரிக்கிறது, அவற்றின் பட்டியல் நிபுணர் அல்லாதவர்களுக்கு கூட நிறைய சொல்ல முடியும்: மனித புரோட்டியோம், மூளை புரோட்டியோமிக்ஸ், ஆன்டிபாடிகளின் ஆய்வு, சர்க்கரை வளர்சிதை மாற்றக் கோளாறுகளால் ஏற்படும் நோய்கள், இருதய நோய்களின் புரோட்டியோமிக்ஸ், புரோட்டியோமிக்ஸ் ஸ்டெம் செல்கள், நோய்களின் பயோமார்க்ஸர்களை தீர்மானித்தல், சுட்டி மாதிரிகளில் மனிதர்களின் நோய்களைப் பற்றிய ஆய்வு போன்றவை.

முறைப்படி, புரோட்டியோமிக்ஸில் பல திசைகள் உள்ளன, முக்கியமானவை செயல்பாட்டு, கட்டமைப்பு மற்றும் மருத்துவ (மருத்துவ) புரோட்டியோமிக்ஸ்.

செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸின் குறிக்கோள்கள் ஏற்கனவே மேலே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன. இது புரோட்டீன்-டு-புரோட்டின் இடைவினைகள் மற்றும் மரபணு செயல்பாட்டின் வெளிப்பாடு மற்றும் பண்பேற்றம் ஆகியவற்றில் அவற்றின் செல்வாக்கு பற்றிய தகவலைப் பெறுகிறது, அத்துடன் புரத வளாகங்களுக்குள் புரதங்களின் மொழிபெயர்ப்புக்குப் பிந்தைய மாற்றம்.

கட்டமைப்பு புரோட்டியோமிக்ஸ், புரோட்டீன் ஆராய்ச்சியின் உன்னதமான பகுதியாக இருந்தாலும், என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் அனாலிசிஸ் மற்றும் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியின் புதிய பதிப்புகள் போன்ற பகுப்பாய்வு முறைகளின் மேம்பாடு காரணமாக வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது.

மூலக்கூறுகள் "பறக்க" கற்றுக்கொண்டது எப்படி

நவீன மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரிக் முறைகள் புரோட்டியோமிக்ஸ், மெட்டபாலோமிக்ஸ், பார்மகோகினெடிக்ஸ் மற்றும் பிற "-ஓமிக்ஸ்" ஆகியவற்றின் கருவி அடிப்படையாகும்.

மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் எதை அளவிடுகிறது? கண்டிப்பாகச் சொன்னால், இது மூலக்கூறின் நிறை அல்ல, மாறாக m/z விகிதத்தைக் கண்டறியும் (ஒரு அயனியின் நிறை அதன் சார்ஜ் விகிதம்). ஒரு மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரில், பெரும்பாலும் ஒரே மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு கட்டணங்களைக் கொண்டிருக்கலாம், அதன்படி, வெவ்வேறு நேரங்களில் கண்டறியப்படும். மின்னூட்டம் (நடுநிலை) இல்லாத மூலக்கூறுகள் மின்சாரம் மற்றும் (அல்லது) காந்தப்புலத்துடன் தொடர்பு கொள்ளாது மற்றும் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டருக்கு கண்ணுக்கு தெரியாதவை என்பது தெளிவாகிறது.
இந்த இளம் அறிவியலின் முழு வரலாறும் நோபல் பரிசு பெற்றவர்களின் பெயர்களால் நிரம்பியுள்ளது. கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் ஜே. தாம்சன் (1906 இல் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு) முதல் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரை உருவாக்கியவர் என்று தகுதியானவர். நூற்றாண்டு மின்காந்த புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் அயனிகளின் இயக்கத்தில் மாற்றங்களைக் கண்டது. இந்த அவதானிப்புகளின் அடிப்படையில், அவர் ஒரு "பரபோலிக் ஸ்பெக்ட்ரோகிராஃப்" ஒன்றை உருவாக்கினார், அதில் மூலக்கூறு அயனிகள் பரவளையப் பாதைகளில் மின்சார புலத்தில் நகர்ந்து ஒரு ஒளிரும் திரையின் பளபளப்பால் கண்டறியப்பட்டன.
இந்த வேலை தாம்சனின் சக பேராசிரியர் எஃப். ஆஸ்டன் என்பவரால் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்டது, அவருக்கு 1922 இல் வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

அதே நேரத்தில், சிகாகோ பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் ஏ. டெம்ப்ஸ்டர் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரில் மூலக்கூறு அயனியாக்கத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் பணியாற்றினார். 1918 இல், அவர் ஒரு மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரை உருவாக்கினார், அதில் மூலக்கூறுகள் இயக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் ஓட்டத்தால் அயனியாக்கம் செய்யப்பட்டன. சிறிய, எளிதில் ஆவியாகும் மூலக்கூறுகளின் அயனியாக்கத்திற்கு இந்த முறை இன்னும் முக்கியமானது. தனிமங்களின் ஐசோடோபிக் கலவையை தீர்மானிக்க ஆசிரியரே ஒரு சாதனத்தைப் பயன்படுத்தினார். "அணு பந்தயத்தில்" முழு பங்கேற்பாளராக மாறிய பின்னர், 1935 இல் அவர் யுரேனியம் ஐசோடோப் 235 U ஐக் கண்டுபிடித்தார். அவரைப் பின்பற்றுபவர், மினசோட்டா பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியரான ஏ. நியர், மன்ஹாட்டன் திட்டத்தில் முக்கிய பங்கேற்பாளர்களில் ஒருவரானார்: முதல் அணுகுண்டு 235 U இலிருந்து உருவாக்கப்பட்டது, மாஸ்-ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி நீரால் தனிமைப்படுத்தப்பட்டது.
மூலக்கூறு அயனிகளைப் பிரித்தல் மற்றும் அடையாளம் காண்பதற்கான முறைகளின் வளர்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு இயற்பியல் மாதிரிகளை உருவாக்கும் திசையில் மேற்கொள்ளப்பட்டது, இது அயனிகளை அவற்றின் பண்புகளுக்கு ஏற்ப பாகுபடுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது. அயனிகளை வெற்றிடத்தில் பறக்க விடுவதும், மூலக்கூறின் வெகுஜனத்தின் வழித்தோன்றலாக திசைவேகங்களில் பிரிப்பதும் மிகத் தெளிவான வழி. எடுத்துக்காட்டாக, 1946 இல் பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் டபிள்யூ. ஸ்டீபன்ஸ் விமானத்தின் வெகுஜன நிறமாலையை முன்மொழிந்தார். இந்த முறையானது அனைத்து அயனிகளும் மின்சார புலத்தால் துரிதப்படுத்தப்பட்டு அதே இயக்க ஆற்றலைப் பெறுகின்றன என்ற உண்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அவை ஒவ்வொன்றின் வேகமும் m/z விகிதத்தைப் பொறுத்தது, இது அவற்றைத் தீர்மானிக்க எளிதாக்குகிறது.
1950களின் நடுப்பகுதியில் மூலக்கூறு அயனிகளைப் பிரிப்பதற்கான மாற்று முறை பான் டபிள்யூ. பால் பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியரால் முன்மொழியப்பட்டது. அவர் ஒரு மாற்று மின்சார புலத்தில் அயனிகளைப் பிரிப்பதற்கான ஒரு முறையை உருவாக்கினார், மற்றொரு வகை மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரைத் தொடங்கினார், அயன் பொறி. குவாட்ரூபோல் பால் பொறியானது அயனிகளை (தனி) கட்டுப்படுத்த நிலையான மற்றும் மாற்று (ரேடியோ அலைவரிசை) மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த முறையின் துல்லியம் விமானத்தின் நேர மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரை விட கணிசமாக குறைவாக இருந்தாலும், ஸ்கேனிங் வேகம் மற்றும் டைனமிக் வரம்பில் இது நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, அயன் பொறிகள் வளர்சிதை மாற்றவியல், மருந்தியல், சுற்றுச்சூழல் ஆய்வுகள் ஆகியவற்றில் பகுப்பாய்விற்கான சிறந்த கண்டுபிடிப்பாளர்களாகும், மேலும் அவற்றை உருவாக்கியவருக்கு 1989 இல் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசும் வழங்கப்பட்டது (எச். டெஹ்மெல்ட்டுடன் சேர்ந்து).

மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர், அதன் வடிவமைப்பு அடித்தளம் 1920 களில் அமைக்கப்பட்டது, இன்றும் வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. வேதியியல் கூறுகள் மற்றும் சிறிய கரிம மூலக்கூறுகள் இரண்டையும் மிகத் துல்லியமாக வகைப்படுத்தும் திறன் கொண்ட இந்த சிறந்த ஆய்வகக் கருவி, செயற்கை வேதியியலாளர்களுக்கு மாறாத மற்றும் சிக்கல் இல்லாத உதவியாளராக இருந்து வருகிறது.

மறுபுறம், பாரம்பரிய மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி, உயிரியல் மேக்ரோமிகுலூல்களை பகுப்பாய்வு செய்வது சாத்தியமற்றது, ஏனெனில் பயோபாலிமர்களை அயனியாக்கம் செய்து எலக்ட்ரான் கற்றைகளை வெப்பமாக்குவதன் மூலமோ அல்லது கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலமோ வாயு நிலையாக மாற்ற முடியாது. (கிட்டத்தட்ட நாம் ஒவ்வொருவரும் இந்த அறிக்கையின் உண்மையை எங்கள் சொந்த அனுபவத்திலிருந்து அனுபவித்திருக்கிறோம்: துருவல் முட்டைகள், அடுப்பில் மறந்துவிட்டன, கடாயில் எரித்து, ஆவியாகாது.)
புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைட்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகள் பற்றிய ஆய்வில் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியின் பரவலான பயன்பாடு 1980 களில் ஏற்பட்ட தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தின் காரணமாக மட்டுமே சாத்தியமானது.
1983 ஆம் ஆண்டில், யேல் பல்கலைக்கழக பேராசிரியர் ஜே. ஃபென்னின் குழு எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே அயனியாக்கம் முறையை முன்மொழிந்தது, இதில் உயர் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்ட தந்துகி வழியாக செல்லும் போது ஒரு மாதிரி கரைசலை தெளிப்பதன் மூலம் அயனிகளின் உருவாக்கம் அடையப்பட்டது.
அதே நேரத்தில், எஃப். ஹிலன்காம்பின் ஜெர்மன் குழு, கரிம மூலக்கூறுகளை அயனியாக்கம் செய்வதற்கான ஒரு முறையை, அவற்றின் உலர்ந்த மாதிரிகளை புற ஊதா லேசர் மூலம் கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலம் முன்மொழிந்தது. இந்த வழக்கில், மூலக்கூறுகள் ஆவியாகி, திடமான ஆவியாகும் கரிமப் பொருளான மேட்ரிக்ஸுடன் சேர்ந்து அயனியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. இது, ஒருவேளை, மிகவும் பிரபலமான மற்றும் தற்போது தேவைப்படும் உயிரியல் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியின் பிறப்பு - MALDI ("மேட்ரிக்ஸ்-அசிஸ்டெட் லேசர் டிசார்ப்ஷன்/அயனியாக்கம்").
மேட்ரிக்ஸ் பொருளின் தேர்வு மற்றும் உகந்த பொருள்/மேட்ரிக்ஸ் விகிதத்தின் தேர்வு ஆகியவை சோதனைப் பொருளை வாயு கட்டத்திற்கு மிகவும் திறமையாக மாற்றுவதன் காரணமாக முறையின் உணர்திறனை தீர்மானிக்கிறது.

Hilenkamp வெளியிடப்பட்ட மூன்று ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஜப்பானிய நிறுவனமான Shimadzu இன் ஊழியர் K. Tanaka, 100 kDa வரை எடையுள்ள புரதங்களின் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரிக்கு ஒரு ஆயத்த தீர்வை முன்மொழிந்தார் - இது விமானத்தின் நேரம் MALDI மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர். நியாயமாக, அதில் பயன்படுத்தப்படும் மெட்ரிக்குகள் திரவமாக இருப்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்: புரதங்கள் கிளிசராலில் கரைக்கப்பட்டன, இதில் உலோக கோபால்ட்டின் நுண் துகள்கள் இடைநிறுத்தப்பட்டன.
இந்த படைப்புகள் 2002 இல் நோபல் கமிட்டியால் அங்கீகரிக்கப்பட்டன: மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியில் உயிரி மூலக்கூறுகளை அயனியாக்குவதற்கான மென்மையான முறைகளை மேம்படுத்துவதற்காக ஃபென் மற்றும் தனகா வேதியியலில் ஒரு பரிசைப் பகிர்ந்து கொண்டனர்.

நவீன ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களில், MALDIக்கான பொதுவான பகுப்பாய்வி என்பது விமானத்தின் நேர மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் ஆகும். மூலக்கூறு அயனிகள் வெளியேற்றப்பட்ட குழாயில் நகர்கின்றன, மேலும் அவை வெகுஜனத்தை அதிகரிக்கும் வரிசையில் டிடெக்டரை அடைகின்றன.
MALDI மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியில் அயனிகளைப் பெறுவதற்கான (பதிவு) திறன் பல அளவுருக்களைப் பொறுத்தது: மாதிரி தயாரிப்பு மற்றும் சுத்திகரிப்பு முறை; பகுப்பாய்விற்கு மேட்ரிக்ஸின் அளவு விகிதம் மற்றும் அடி மூலக்கூறு பொருளின் சரியான தேர்வு. ஒரு நிலையான சமிக்ஞையைப் பெறுவதற்கான முக்கியமான நிபந்தனைகள் லேசர் கதிர்வீச்சின் சக்தி, மாதிரியில் ஒரு "ஹாட் ஸ்பாட்" தேர்வு மற்றும் அயனியாக்கம் பகுதியில் அழுத்தம்.
எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே அயன் மூலத்துடன் கூடிய மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களுக்கு, அயன் பொறிகள் பெரும்பாலும் பகுப்பாய்விகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தற்போது, எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே அயனி மூலத்துடன் ஒரு நான்குமுனையின் கலவையானது உயிர்வேதியியல் மற்றும் வளர்சிதை மாற்றத்தில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கருவிகளில் ஒன்றாகும்.
இரண்டு மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் முறைகளும் அவற்றின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் உள்ளன. முதலாவதாக, அவை பகுப்பாய்வின் உயர் இரசாயன தூய்மை தேவை. MALDI ஐ விட ESI ஒரு "மென்மையான" அயனியாக்கம் முறையாகும். ESI உடன், அயனிகளின் தொடர்ச்சியான ஓட்டம் உருவாகிறது; MALDI உடன், மிகக் குறைந்த கால அளவு (10 ns வரை) அயனிகள் உருவாகின்றன; அதே நேரத்தில், ஒரு பொருளின் 10 க்கும் மேற்பட்ட ஃபெம்டோமோல்கள் ESI பகுப்பாய்வுக்கு உட்பட்டவை, MALDI - 10 மடங்கு குறைவு.
ஆனால் இந்த கருத்துக்கள் அனைத்தும் முற்றிலும் தொழில்நுட்பமானவை மற்றும் உயிரியல் மூலக்கூறுகளின் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியின் முறைகள் இன்று கிடைத்துள்ளன, மேலும் அவை அறிவியல் சோதனைகள் மற்றும் மருத்துவ ஆய்வுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கூடுதலாக, இந்த முறைகளின் பலங்கள் ஒருவருக்கொருவர் நன்றாக பூர்த்தி செய்கின்றன, இது உண்மையிலேயே சக்திவாய்ந்த பகுப்பாய்வு கருவியாக செயல்படுகிறது.
இன்றுவரை, மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியின் வளர்ச்சியின் வரலாறு இரண்டாவது நூறு ஆண்டுகள் ஆகும். ஆனால் மிக சமீபத்தில், ஜான் ஃபென் தனது நோபல் விரிவுரையில் கூறியது போல், "...மூலக்கூறு யானைகள் அயனி இறக்கைகளில் பறக்க முடிந்தது."

மெடிக்கல் புரோட்டியோமிக்ஸ் என்பது உயிரியல் மருத்துவ ஆராய்ச்சியின் ஒரு புதிய மற்றும் நம்பிக்கைக்குரிய துறையாகும், இது செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸ், ஜெனோமிக்ஸ் மற்றும் பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் ஆகியவற்றின் சாதனைகளை நேரடியாக "வாழ்க்கைக்கு" மாற்றியமைக்க அனுமதிக்கிறது, அதாவது நோயாளிகளிடமிருந்து எடுக்கப்பட்ட உயிரியல் மாதிரிகளின் மருத்துவ பகுப்பாய்விற்கு கிடைக்கக்கூடிய அறிவைப் பயன்படுத்துகிறது.

நவீன சாதனைகள்

உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறிப்பிடத்தக்க நோய்களின் புரோட்டியோமிக் குறிப்பான்களைத் தேடுவதில் தீவிரமாக பணியாற்றி வருகின்றனர் - கல்வி நிறுவனங்களின் விஞ்ஞானிகள் மட்டுமல்ல, பெரிய மற்றும் நடுத்தர அளவிலான மருந்து நிறுவனங்களின் ஆராய்ச்சித் துறைகளின் நிபுணர்களும்.

மருத்துவத்தின் மிகவும் சிக்கலான பகுதிகளில் ஒன்றில் சில வெற்றிகள் ஏற்கனவே அடையப்பட்டுள்ளன - தீவிர நோய்களின் ஆரம்ப கண்டறிதல். புரோஸ்டேட் புற்றுநோய்க்கு இது குறிப்பாக உண்மை (டவுன்ஸ் மற்றும் பலர்., 2007; லார்கின் மற்றும் பலர்., 2010). நோயாளியின் சிறுநீரில் புரோஸ்டேட்-குறிப்பிட்ட ஆன்டிஜென் புரதம் இருப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்ட இந்த பரவலான நோயைக் கண்டறிதல், இன்றுவரை ஆரம்ப மற்றும் மிகவும் துல்லியமான ஒன்றாகும்.

இன்றுவரை, மார்பக புற்றுநோயின் குறிப்பான்களைக் கண்டறிவதில் நல்ல முடிவுகள் எட்டப்பட்டுள்ளன (மாத்தலின் மற்றும் பலர்., 2006; வாயு மற்றும் பலர்., 2009). இந்த நோயின் பரந்த மருத்துவ மாறுபாடு காரணமாக, குறிப்பான்களாக 40 புரதங்களின் தொகுப்பைப் பயன்படுத்த முன்மொழியப்பட்டது. இத்தகைய புரதச் சுயவிவரம் அதிக துல்லியத்துடன் ஒரு நோயைக் கண்டறிவது மட்டுமல்லாமல், சிகிச்சையின் செயல்திறனைக் கணிக்கவும் அனுமதிக்கிறது. இந்த தொகுப்பின் முக்கிய நோயறிதல் புரதங்கள் - ஹாப்டோகுளோபின், டிரான்ஸ்ஃபெரின், அபோலிபோபுரோட்டின்கள் ஏ-ஐ மற்றும் சி-ஐ - ஏற்கனவே மார்பக புற்றுநோயைக் கண்டறிவதில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அல்சைமர் நோய், பல்வேறு காரணங்களின் ஸ்க்லரோசிஸ் போன்ற நரம்பியக்கடத்தல் நோய்களின் குறிப்பான்களைக் கண்டறிவதற்கான ஆராய்ச்சியும் நடந்து வருகிறது (Cedazo-Minguez, Winblad, 2010). இந்த பகுதியில், முக்கிய முன்கணிப்பு குறிப்பான்கள் ஆஞ்சியோஜெனின் (இரத்த நாளங்களின் வளர்ச்சியை உறுதி செய்யும் ஒரு நொதி), கிரியேட்டினின் கைனேஸ், ஃபைப்ரினோஜென், அபோலிபோபுரோட்டீன் E (பௌசர், லாகோமிஸ், 2009)

சைபீரியாவில், ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் சைபீரியக் கிளையின் நோவோசிபிர்ஸ்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் கெமிக்கல் பயாலஜி மற்றும் அடிப்படை மருத்துவத்தில் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸின் சிக்கல்கள் தீவிரமாக ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. மனநல ஆராய்ச்சி நிறுவனம், TSC SB RAMS உடனான கூட்டுப் பணியின் விளைவாக, ஸ்கிசோஃப்ரினியாவின் புரதக் குறிப்பான்களைத் தேடுவதற்கு நிறைய வேலைகள் செய்யப்பட்டுள்ளன.

இந்த கடுமையான மனநோய்க்கான காரணங்கள் மற்றும் நோய்க்குறியியல் தெரியவில்லை. ஸ்கிசோஃப்ரினியா ஏற்படுவதற்கான ஒரு கோட்பாட்டின் படி, இந்த நோய் புரத வளர்சிதை மாற்றத்தின் மீறலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஸ்கிசோஃப்ரினியா மற்றும் ஆரோக்கியமான தன்னார்வலர்களின் புரோட்டியோமிக் சுயவிவரங்களின் புள்ளிவிவர ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்க மாதிரிகளின் ஒப்பீடு ஏற்கனவே குறிப்பிட்ட புரதங்களின் தொகுப்பை குறிப்பான்களாக அடையாளம் காண ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதித்துள்ளது: apolipoprotein A-II, phosphomevalonate kinase, மற்றும் serine (threonine) kinase. விஞ்ஞானிகளின் மேலும் முயற்சிகள் நோயின் நோய்க்கிருமி உருவாக்கத்தில் இந்த புரதங்களின் பங்கை தெளிவுபடுத்துவதையும் இந்த குறிப்பான்களை மருத்துவ உயிர் வேதியியலில் அறிமுகப்படுத்துவதையும் நோக்கமாகக் கொண்டிருக்கும்.

புரோட்டியோமிக்ஸ் ஆராய்ச்சியாளர்களின் பணி மிகப்பெரிய ஆற்றலையும் வாய்ப்புகளையும் கொண்டுள்ளது. மனித உடலில் உள்ள பல்வேறு புரத மூலக்கூறுகள் மற்றும் அவற்றின் மாறுபாடுகளின் எண்ணிக்கை மில்லியன் கணக்கானதாக இருக்கக்கூடும் என்பதால், விஞ்ஞானிகள் அவர்களின் உயர் தொழில்நுட்ப புரதமான "மீன்பிடித்தல்" எதிர்காலத்தில் ஒரு உத்தரவாதமான வளமான பிடியைத் தொடரும் என்று நம்புகிறார்கள். இந்த புதிய உயிரியல் மருத்துவத் துறையில் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் பெற்ற வெற்றிகள் நியாயமான நம்பிக்கையைத் தூண்டுகின்றன.

இலக்கியம்

காக்ஸ் ஜே., மான் எம். புரோட்டியோமிக்ஸ் என்பது புதிய மரபியல்? // செல். 2007. வி. 130(3). பி. 395-398.

கேப்லோ ஜே.எல்., கரீரா ஆர்., டினிஸ் எம். மற்றும் பலர். நொதி பிளவு மற்றும் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி அடிப்படையிலான நுட்பங்களை நம்பியிருக்கும் புரத அடையாள பணிப்பாய்வுகளை விரைவுபடுத்துவதற்கான நவீன அணுகுமுறைகள் பற்றிய கண்ணோட்டம் // குத. சிம் ஆக்டா 2009. வி. 650. என் 2. பி. 151-159.

Ulrich-Merzenich G., Panek D., Zeitler H. மற்றும் பலர். "ஓமிக்"-டெக்னாலஜிஸ் // பைட்டோமெடிசின் உடன் சினெர்ஜி ஆராய்ச்சிக்கான புதிய முன்னோக்குகள். 2009. N. 6-7. பி. 495-508.

ஃபெங் எக்ஸ்., லியு எக்ஸ்., லுவோ கியூ., லியு பி.எஃப். கணினி உயிரியலில் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி: ஒரு கண்ணோட்டம் // மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோம். ரெவ். 2008. வி. 6. பி. 635-660.

புரோட்டியோமிக்ஸ்

ஏ.ஏ. ZAMYATNIN, உயிரியல் அறிவியல் மருத்துவர், உயிர்வேதியியல் நிறுவனம். ஏ.என்.பாக் ஆர்.ஏ.எஸ்

எங்கள் கதை இளைய அடிப்படை அறிவியலில் ஒன்றிற்கு அர்ப்பணிக்கப்படும் (இளையது இல்லையென்றால்), இது இன்னும் சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தொடக்கப் பள்ளியில் உள்ளவர்களுடன் பிறந்தது. புரோட்டியோமிக்ஸின் பல அறிவியல்களைப் போலல்லாமல், அது எந்த சூழ்நிலையில் எழுந்தது என்பதை ஒருவர் சரியாகச் சொல்ல முடியும், அதன் பெயர் தோன்றிய ஆண்டைக் குறிக்கவும், அதைக் கண்டுபிடித்தவர் யார் என்பதைக் குறிக்கவும்.

சூழ்நிலைகளுடன் ஆரம்பிக்கலாம். XX நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில். உயிர் வேதியியல், மூலக்கூறு உயிரியல் மற்றும் கணினி தொழில்நுட்பத்தின் பகுப்பாய்வு முறைகள் வேகமாக வளர்ந்தன. இந்தப் பகுதிகளில் ஏற்பட்டுள்ள சிறப்பான முன்னேற்றங்கள், நியூக்ளிக் அமிலத் தளங்களின் பெரும் வரிசைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், உயிரினத்தின் முழு மரபணுவையும் பதிவு செய்வதற்கும் வழிவகுத்தது. முதன்முறையாக, முழுமையான மரபணு 1980 இல் பாக்டீரியோபேஜ் ஃபை எக்ஸ்-174 இல் (சுமார் 5 103 தளங்கள்) புரிந்து கொள்ளப்பட்டது, பின்னர் முதல் பாக்டீரியாவில், ஹீமோபிலஸ் இன்ஃப்ளூயன்ஸா (1.8 106 தளங்கள்). மற்றும் XX நூற்றாண்டின் இறுதியில். முழுமையான மனித மரபணுவைப் புரிந்துகொள்வதற்கான பிரமாண்டமான வேலை முடிந்தது - தோராயமாக 3 பில்லியன் நியூக்ளிக் அமிலங்களின் வரிசையை அடையாளம் காணுதல். இந்த வேலைக்காக பல பில்லியன் டாலர்கள் செலவிடப்பட்டன (ஒரு அடிப்படைக்கு சுமார் ஒரு டாலர்). மொத்தத்தில், பல டஜன் உயிரினங்களின் மரபணுக்கள் ஏற்கனவே புரிந்து கொள்ளப்பட்டுள்ளன. இந்த காலகட்டத்தில்தான் இரண்டு புதிய உயிரியல் அறிவியல்கள் எழுந்தன: 1987 இல், முதன்முறையாக அறிவியல் பத்திரிகைகளில், "மரபியல்" என்ற வார்த்தை பயன்படுத்தப்பட்டது, 1993 இல் - "பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ்".

ஒவ்வொரு உயிரியல் இனங்களிலும், புரதங்களின் அமினோ அமில வரிசைகளை குறியாக்கம் செய்யும் பகுதிகளால் மரபணுவின் ஒரு பகுதி குறிப்பிடப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, மனிதர்களில் இதுபோன்ற சுமார் 100,000 பகுதிகள் உள்ளன (சில மதிப்பீடுகளின்படி, இந்த எண்ணிக்கை 300,000 ஐ எட்டலாம், மேலும் வேதியியல் ரீதியாக மாற்றியமைக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, பல மில்லியன்கள்). முழுமையான மரபணு மற்றும் மரபணு குறியீட்டை அறிந்துகொள்வது, மொழிபெயர்ப்பின் மூலம் புரதங்களின் அமைப்பு பற்றிய அனைத்து தகவல்களையும் பெற முடியும் என்று தோன்றுகிறது. இருப்பினும், எல்லாம் அவ்வளவு எளிதல்ல. படிப்படியாக, பரிசீலனையில் உள்ள உயிரினத்தின் கொடுக்கப்பட்ட செல்லுலார் அமைப்பில், mRNA மற்றும் புரதங்களின் தொகுப்புகளுக்கு இடையே எந்த தொடர்பும் இல்லை என்பது தெளிவாகத் தெரிந்தது. கூடுதலாக, நியூக்ளியோடைடு வரிசைக்கு ஏற்ப ரைபோசோம்களில் தொகுக்கப்பட்ட பல புரதங்கள் தொகுப்புக்குப் பிறகு இரசாயன மாற்றங்களுக்கு உட்படுகின்றன, மேலும் அவை மாற்றியமைக்கப்பட்ட மற்றும் மாற்றப்படாத வடிவங்களில் உடலில் இருக்கலாம். நியூக்ளியோடைடுகள் மற்றும் அமினோ அமிலங்களின் நேரியல் வரிசைகளால் இன்று தீர்மானிக்க முடியாத பல்வேறு இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்புகளை புரதங்கள் கொண்டிருப்பதும் முக்கியம். எனவே, அனைத்து செயல்படும் புரதங்களின் கட்டமைப்புகளை நேரடியாக தனிமைப்படுத்துவதும் தீர்மானிப்பதும் இன்னும் அவசரப் பணியாகும் (இன்றுவரை, மனித புரதங்களில் சுமார் 10% மட்டுமே நேரடி கட்டமைப்பு நிர்ணயம் செய்யப்பட்டுள்ளது). எனவே, மரபியலுக்கு கூடுதலாக, "புரோட்டியோமிக்ஸ்" என்ற சொல் தோன்றியது, இதன் ஆய்வு பொருள் புரோட்டியோம் (ஆங்கில புரோட்டீன்கள் - புரதங்கள் மற்றும் ஜென்ஓம் - மரபணுவிலிருந்து). விஞ்ஞான பத்திரிகைகளில், புரோட்டியோமின் குறிப்பு முதன்முதலில் 1995 இல் தோன்றியது.

ஒலிகோபெப்டைடுகள் அல்லது பெப்டைடுகள் என்று அழைக்கப்படும் புரத முன்னோடிகளின் பல குறுகிய துண்டுகள் உயிரினங்களின் வாழ்க்கையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன என்பதை சேர்க்க வேண்டும். ஒரு உயிரியல் இனத்தின் பிரதிநிதிகளில் புரதம்-பெப்டைட் கூறுகளின் அளவை மதிப்பிடுவதில் இத்தகைய முரண்பாடுகள் இருப்பதால்தான். எனவே, "புரோட்டோம்" மற்றும் "புரோட்டியோமிக்ஸ்" என்ற சொற்களுடன், "பெப்டைட்" மற்றும் "பெப்டிடோமிக்ஸ்" போன்ற சொற்கள் ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை புரோட்டியோம் மற்றும் புரோட்டியோமிக்ஸின் ஒரு பகுதியாகும். உயிரியல் செய்தித்தாளின் பக்கங்களில் புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைட்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளின் பன்முகத்தன்மையை முன்னர் விவரித்தோம்.

எனவே, தற்போதைய இளம் தலைமுறையினரின் வாழ்நாளில் தோன்றிய புதிய அறிவியல்களின் வரையறைகளை உருவாக்குவோம், அவை ஒன்றோடொன்று நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன (படம் 1).

ஜீனோமிக்ஸ் என்பது மரபணுக்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளை ஆய்வு செய்யும் ஒரு அறிவியல் ஆகும் (ஜீனோம் என்பது ஒரு உயிரினத்தின் அனைத்து மரபணுக்களின் மொத்தமாகும்).

பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் என்பது கணிதம், புள்ளியியல் மற்றும் கணினி முறைகளைப் பயன்படுத்தி உயிரியல் தகவல்களைப் படிக்கும் ஒரு அறிவியல் ஆகும்.

புரோட்டியோமிக்ஸ் என்பது புரதங்களின் முழுமை மற்றும் உயிரினங்களில் அவற்றின் தொடர்புகளை ஆய்வு செய்யும் ஒரு அறிவியல் ஆகும் (புரோட்டோம் என்பது ஒரு உயிரினத்தில் உள்ள அனைத்து புரதங்களின் மொத்தமாகும்).

பொதுவாக புரோட்டியோமிக்ஸ் என்பது கட்டமைப்பு புரோட்டியோமிக்ஸ், செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸ் மற்றும் பயன்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸ் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது என்பதையும் நாங்கள் கவனிக்கிறோம், அதை நாங்கள் தனித்தனியாகக் கருதுவோம்.

கட்டமைப்பு புரோட்டியோமிக்ஸ்

உயிரியலின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க அம்சம் பன்முகத்தன்மை. இது உயிரியல் அமைப்பின் அனைத்து மட்டங்களிலும் தெரியும் (உயிரியல் இனங்கள், உருவவியல், மூலக்கூறுகளின் வேதியியல் அமைப்பு, ஒழுங்குமுறை செயல்முறைகளின் நெட்வொர்க் போன்றவை). இது புரதங்களுக்கு முழுமையாக பொருந்தும். அவற்றின் கட்டமைப்பு பன்முகத்தன்மையின் அளவு இன்னும் முழுமையாக தெளிவுபடுத்தப்படவில்லை. ஒரு புரதத்தில் உள்ள அமினோ அமில எச்சங்களின் எண்ணிக்கை இரண்டு (குறைந்தபட்ச அமைப்பு பெப்டைட் பிணைப்பு) முதல் பல்லாயிரக்கணக்கான வரை இருக்கும் என்று சொன்னால் போதுமானது, மேலும் மனித டைட்டின் புரதம் 34,350 அமினோ அமில எச்சங்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் இன்று சாதனை படைத்துள்ளது. அறியப்பட்ட அனைத்து புரத மூலக்கூறுகளிலும் மிகப்பெரியது.

புரோட்டியம் பற்றிய தகவல்களைப் பெற, முதலில் அது மற்ற மூலக்கூறுகளிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்பட வேண்டும். முழு புரோட்டீமில் (அதாவது, முழு உயிரினத்திலும்) புரதங்களின் எண்ணிக்கை மிகப் பெரியதாக இருப்பதால், பொதுவாக உயிரினத்தின் ஒரு பகுதி (அதன் உறுப்பு அல்லது திசு) மட்டுமே எடுக்கப்படுகிறது மற்றும் புரதக் கூறு பல்வேறு முறைகளால் தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. புரதங்களின் ஆய்வின் கிட்டத்தட்ட 200 ஆண்டுகால வரலாற்றில், புரதத்தை தனிமைப்படுத்த பல முறைகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன - எளிய உப்பு மழைப்பொழிவு முதல் நவீன சிக்கலான முறைகள் வரை இந்த பொருட்களின் பல்வேறு உடல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது. ஒரு தனிப்பட்ட புரதத்தின் தூய்மையான பகுதியைப் பெற்ற பிறகு, அதன் வேதியியல் அமைப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

கட்டமைப்பு புரோட்டியோமிக்ஸில், ஒன்றல்ல ஆனால் பல புரதங்களின் அமைப்பு ஒரே நேரத்தில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இன்றுவரை, இதற்காக ஒரு சிறப்பு சுழற்சி செயல்முறை உருவாக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பொருத்தமான உயர் துல்லியமான கருவிகளின் ஆயுதக் களஞ்சியம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. (ஒரு முழுமையான புரோட்டியோமிக் ஆராய்ச்சி உபகரணங்களின் விலை ஒரு மில்லியன் டாலர்களுக்கு மேல்.)

அத்திப்பழத்தில். படம் 2, மாதிரி தயாரிப்பிலிருந்து அதன் கட்டமைப்பை தீர்மானிப்பது வரை ஆய்வக சுழற்சியின் வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது. தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்புக்குப் பிறகு (படம் ஏற்கனவே தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட தயாரிப்பைக் காட்டுகிறது), இரு பரிமாண எலக்ட்ரோபோரேசிஸைப் பயன்படுத்தி புரதங்கள் பிரிக்கப்படுகின்றன. இந்த பிரிப்பு இரண்டு திசைகளில் செல்கிறது: ஒன்றில், வெவ்வேறு வெகுஜனங்களைக் கொண்ட புரத மூலக்கூறுகள் பிரிக்கப்படுகின்றன, மற்றொன்று, வேறுபட்ட மொத்த மின் கட்டணம். இந்த நுட்பமான செயல்முறையின் விளைவாக, ஒரே மாதிரியான மூலக்கூறுகள் ஒரு சிறப்பு கேரியரில் தொகுக்கப்பட்டு, மேக்ரோஸ்கோபிக் புள்ளிகளை உருவாக்குகின்றன, மேலும் ஒவ்வொரு இடத்திலும் ஒரே மாதிரியான மூலக்கூறுகள் மட்டுமே உள்ளன. புள்ளிகளின் எண்ணிக்கை, அதாவது. வெவ்வேறு புரதங்கள் அல்லது பெப்டைட்களின் எண்ணிக்கை பல ஆயிரங்களாக இருக்கலாம் (படம். 3, 4), செயலாக்க மற்றும் பகுப்பாய்வுக்கான தானியங்கி சாதனங்கள் அவற்றின் ஆய்வுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பின்னர் புள்ளிகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு, அவற்றில் உள்ள பொருட்கள் மிகவும் சிக்கலான இயற்பியல் சாதனத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன - ஒரு மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர், இதன் உதவியுடன் ஒவ்வொரு புரதத்தின் இரசாயன (முதன்மை) அமைப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

ஜீனோமிக்ஸ் மற்றும் பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் முடிவுகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு புரதத்தின் முதன்மைக் கட்டமைப்பையும் தீர்மானிக்க முடியும். அத்திப்பழத்தில். 5 மனித சீரம் அல்புமின் மரபணுவின் முழுமையான கட்டமைப்பைக் காட்டுகிறது. இது 610 அமினோ அமில எச்சங்களை குறியாக்கம் செய்யும் 1830 நைட்ரஜன் தளங்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மரபணு, பெரும்பாலான பிறவற்றைப் போலவே, மெத்தியோனைன் எச்சத்தை குறியீடாக்கும் ஏடிஜி கோடானுடன் தொடங்கி நிறுத்தக் கோடன்களில் ஒன்றில் முடிவடைகிறது, இந்த விஷயத்தில் taa. இவ்வாறு, 609 அமினோ அமில எச்சங்களைக் கொண்ட ஒரு அமைப்பு குறியாக்கம் செய்யப்படுகிறது (படம் 6). இருப்பினும், இந்த அமைப்பு இன்னும் சீரம் அல்புமின் மூலக்கூறு அல்ல, ஆனால் அதன் முன்னோடி மட்டுமே. முதல் 24 அமினோ அமில எச்சங்கள் சிக்னல் பெப்டைட் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, இது அணுக்கருவிலிருந்து சைட்டோபிளாஸத்திற்கு மூலக்கூறின் மாற்றத்தின் போது பிளவுபடுகிறது, அதன் பிறகுதான் சீரம் அல்புமின் அமைப்பு உருவாகிறது, இந்த புரதத்தை தனிமைப்படுத்துவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, இந்த மூலக்கூறில் 385 அமினோ அமில எச்சங்கள் உள்ளன.

இருப்பினும், அமினோ அமில வரிசை புரதத்தின் இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்தாது. வெப்ப இயக்கவியலின் பார்வையில், ஒரு நீளமான நேரியல் அமைப்பு ஆற்றல் ரீதியாக சாதகமற்றது, எனவே இது ஒவ்வொரு வரிசைக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் ஒரு தனித்துவமான இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்பாக மடிகிறது, இது இரண்டு சக்திவாய்ந்த இயற்பியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும் - எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு மற்றும் அணுக்கரு காந்த அதிர்வு (என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி). அவற்றில் முதலாவது உதவியுடன், மனித சீரம் அல்புமின் உட்பட ஏற்கனவே பல ஆயிரம் புரதங்களின் இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்புகள் தீர்மானிக்கப்பட்டுள்ளன, இதன் படம் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. 7. இந்த அமைப்பு, முதன்மை (அமினோ அமில வரிசை) க்கு மாறாக, மூன்றாம் நிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் சுழல் பகுதிகள் அதில் தெளிவாகத் தெரியும், அவை இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்பின் கூறுகளாகும்.

எனவே, கட்டமைப்பு புரோட்டியோமிக்ஸின் பணி ஒரு உயிரினத்தின் அனைத்து புரதங்களின் முதன்மை, இரண்டாம் நிலை மற்றும் மூன்றாம் நிலை கட்டமைப்புகளை தனிமைப்படுத்துதல், சுத்திகரித்தல், தீர்மானித்தல் ஆகியவற்றிற்கு குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் அதன் முக்கிய கருவிகள் இரு பரிமாண எலக்ட்ரோபோரேசிஸ், மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி மற்றும் பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் ஆகும்.

புரதங்களின் உயிர் தகவலியல்

ஏராளமான பல்வேறு புரதங்களின் இருப்பு தகவல் வரிசைகளை உருவாக்க வேண்டிய அவசியத்திற்கு வழிவகுத்தது - தரவுத்தளங்கள் (அல்லது வங்கிகள்) தரவு, அதில் அவற்றைப் பற்றி அறியப்பட்ட அனைத்து தகவல்களும் உள்ளிடப்படும். தற்போது, பல பொதுவான மற்றும் சிறப்பு தரவுத்தளங்கள் இணையத்தில் அனைவருக்கும் கிடைக்கின்றன. பொதுவான தரவுத்தளங்களில் வாழும் உயிரினங்களின் அறியப்பட்ட அனைத்து புரதங்கள் பற்றிய தகவல்கள் உள்ளன, அதாவது. அனைத்து உயிரினங்களின் உலகளாவிய புரோட்டீம் பற்றி. அத்தகைய தரவுத்தளத்தின் உதாரணம் SwissProt-TrEMBL (சுவிட்சர்லாந்து-ஜெர்மனி), இது இன்று பகுப்பாய்வு முறைகளால் அடையாளம் காணப்பட்ட கிட்டத்தட்ட 200,000 புரதங்களின் கட்டமைப்புகளையும், நியூக்ளியோடைடு வரிசைகளின் மொழிபெயர்ப்பின் விளைவாக தீர்மானிக்கப்படும் கிட்டத்தட்ட 2 மில்லியன் கட்டமைப்புகளையும் கொண்டுள்ளது. அத்திப்பழத்தில். 8 மற்றும் 9 அமினோ அமில எச்சங்களின் கொடுக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு எண்ணிக்கையிலும் அறியப்படும் புரதங்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்டுகிறது. இந்த அடுக்குகளில் உள்ள abscissa அச்சுகள் 2000 எச்சங்கள் மட்டுமே, ஆனால், மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, அடிக்கடி இல்லாவிட்டாலும், குறிப்பிடத்தக்க அளவு பெரிய மூலக்கூறுகளும் உள்ளன. புள்ளிவிவரங்களில் வழங்கப்பட்ட தரவுகளிலிருந்து, அதிக எண்ணிக்கையிலான புரதங்களில் பல நூறு அமினோ அமில எச்சங்கள் உள்ளன. இவற்றில் என்சைம்கள் மற்றும் பிற மொபைல் மூலக்கூறுகள் அடங்கும். பெரிய புரதங்களில், துணை அல்லது பாதுகாப்பு செயல்பாடுகளைச் செய்யும் பல உள்ளன, உயிரியல் கட்டமைப்புகளை ஒன்றாகப் பிடித்து அவர்களுக்கு வலிமை அளிக்கிறது.

உலகளாவிய புரோட்டியோமில், 50 க்கும் மேற்பட்ட அமினோ அமில எச்சங்களைக் கொண்ட சிறிய, மிகவும் மொபைல் மூலக்கூறுகளால் ஒரு சிறப்பு இடம் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான செயல்பாட்டு செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது. அவை ஒலிகோபெப்டைடுகள் அல்லது பெப்டைடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அவர்களுக்கு, அதாவது. உலகளாவிய பெப்டிடோமிற்காக, ஒரு சிறப்பு தரவு வங்கி உருவாக்கப்பட்டது, இது EROP-மாஸ்கோ என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த பெயர் எண்டோஜெனஸ் ரெகுலேட்டரி ஒலிகோபெப்டைட்ஸ் (எண்டோஜெனஸ் ரெகுலேட்டரி ஒலிகோபெப்டைடுகள்) என்ற வார்த்தையின் சுருக்கமாகும், மேலும் இந்த வங்கி நம் நாட்டின் தலைநகரில் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் அடிப்படையாக கொண்டது என்பதைக் குறிக்கிறது. இன்றுவரை, அனைத்து வாழும் ராஜ்யங்களின் பிரதிநிதிகளிடமிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கிட்டத்தட்ட 6,000 ஒலிகோபெப்டைட்களின் அமைப்பு புரிந்துகொள்ளப்பட்டுள்ளது. பெரிய புரதங்களைப் போலவே, கொடுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையிலான அமினோ அமில எச்சங்களைக் கொண்ட ஒலிகோபெப்டைட்களின் எண்ணிக்கையை வரைகலை முறையில் குறிப்பிடலாம் (படம் 10). வரைபடத்தின் மூலம் ஆராயும்போது, தோராயமாக 8-10 அமினோ அமில எச்சங்களைக் கொண்ட ஒலிகோபெப்டைடுகள் மிகவும் பொதுவானவை. அவற்றில், முக்கியமாக நரம்பு மண்டலத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதில் ஈடுபட்டுள்ள மூலக்கூறுகள் உள்ளன, எனவே அவை நியூரோபெப்டைடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. வெளிப்படையாக, ஒரு உயிரினத்தின் வேகமான செயல்முறைகள் நரம்பு மண்டலத்தின் பங்கேற்புடன் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன; எனவே, பெப்டைட் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் மொபைல் மற்றும், எனவே, சிறியதாக இருக்க வேண்டும். இருப்பினும், புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைடுகள் இரண்டின் மிகப்பெரிய கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு பன்முகத்தன்மை காரணமாக, அவற்றுக்கான கடுமையான வகைப்பாடு இன்னும் உருவாக்கப்படவில்லை என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

எனவே, இந்த விஷயத்தில், பயோ-இன்ஃபர்மேட்டிக்ஸின் பணிகள் புரதங்களின் இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் பண்புகள் பற்றிய தகவல்களைக் குவித்தல், இந்த தகவலை பகுப்பாய்வு செய்தல், அவற்றின் செயல்பாட்டின் வழிமுறைகளை அடையாளம் காண ஒரு தகவல் தளம் மற்றும் கணினி கருவிகளை பட்டியலிடுதல் மற்றும் தயாரித்தல்.

செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸ்

உடலில் இந்த அல்லது அந்த புரதத்தின் இருப்பு அது ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது (அல்லது இருந்தது) என்று கருதுவதற்கு அடிப்படையை அளிக்கிறது, மேலும் முழு புரதமும் முழு உயிரினத்தின் முழு செயல்பாட்டை உறுதிப்படுத்த உதவுகிறது. செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸ் புரோட்டியோமின் செயல்பாட்டு பண்புகளை நிர்ணயிப்பதைக் கையாள்கிறது, மேலும் அது தீர்க்கும் பணிகள் மிகவும் சிக்கலானவை, எடுத்துக்காட்டாக, புரத-பெப்டைட் கட்டமைப்புகளை நிர்ணயிப்பதை விட.

வெளிப்படையாக, புரோட்டியோமின் செயல்பாடு ஒரு மல்டிகம்பொனென்ட் சூழலில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இதில் பிற இரசாயன வகுப்புகளின் பல மூலக்கூறுகள் உள்ளன - சர்க்கரைகள், லிப்பிடுகள், புரோஸ்டாக்லாண்டின்கள், பல்வேறு அயனிகள் மற்றும் பல, நீர் மூலக்கூறுகள் உட்பட. சிறிது நேரம் கழித்து "சர்க்கரை", "லிப்பிட்" போன்ற சொற்கள் தோன்றும். புரத மூலக்கூறுகள் அவற்றைச் சுற்றியுள்ள பிற அல்லது அதே கட்டமைப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன, இது இறுதியில் செயல்பாட்டு எதிர்வினைகளின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது, முதலில் மூலக்கூறு மட்டத்திலும், பின்னர் மேக்ரோஸ்கோபிக் மட்டத்திலும். புரோட்டீன்கள் உட்பட பல செயல்முறைகள் ஏற்கனவே அறியப்பட்டுள்ளன. அவற்றில், ஒரு அடி மூலக்கூறுடன் ஒரு நொதியின் தொடர்பு, ஆன்டிபாடியுடன் ஒரு ஆன்டிஜென், ஏற்பிகளுடன் கூடிய பெப்டைடுகள், அயன் சேனல்களுடன் நச்சுகள் போன்றவை. (ரிசப்டர்கள் மற்றும் அயன் சேனல்களும் புரத உருவாக்கங்கள் ஆகும்). இந்த செயல்முறைகளின் வழிமுறைகளை அடையாளம் காண, பயோ-இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் மூலம் தொடர்பு மற்றும் முறையான ஆய்வுகளில் தனிப்பட்ட பங்கேற்பாளர்களின் சோதனை ஆய்வுகள் இரண்டும் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. அத்தகைய முறையான அணுகுமுறைகளின் பல உதாரணங்களைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

அத்திப்பழத்தில். 11 மனித புரோட்டியோமின் பிரதிநிதிகளைக் காட்டுகிறது (இந்த விஷயத்தில், பெப்டிடோம்) - பல்வேறு காஸ்ட்ரின்கள் மற்றும் கோலிசிஸ்டோகினின்கள், அவை இரைப்பைக் குழாயில் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளன (அமினோ அமில வரிசைகளை எழுதும் போது, ஒரு நிலையான ஒரு எழுத்து குறியீடு பயன்படுத்தப்பட்டது, அதன் டிகோடிங் வழங்கப்பட்டது. முன்பு எங்களால்). இந்த பெப்டைட்களின் மூலக்கூறுகளின் செயல்பாட்டு பகுதிகள் மிகவும் ஒத்த வலது கை பகுதிகளாகும். இருப்பினும், பெப்டைடுகள் எதிர் நடத்தை பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: காஸ்ட்ரின்கள் ஒரு நபரை பசியுடன் உணர வைக்கின்றன, அதே நேரத்தில் கோலிசிஸ்டோகினின்கள் மக்களை முழுதாக உணரவைக்கும். வெளிப்படையாக, இந்த வேறுபாடு கோலிசிஸ்டோகினின்களின் முதன்மை வரிசையில், காஸ்ட்ரின்களுடன் ஒப்பிடும்போது டைரோசின் Y எச்சத்தின் நிலை ஒரு படியால் மாற்றப்படுகிறது. சியோனா இன்டஸ்டினலிஸ் என்ற புரோட்டோசோவாவிலிருந்து பெறப்பட்ட சியோனைன் பெப்டைட்டின் முதன்மைக் கட்டமைப்பை அதே படம் காட்டுகிறது (படம் 12). அதன் அமைப்பு காஸ்ட்ரின்கள் மற்றும் கோலிசிஸ்டோகினின்கள் இரண்டிற்கும் ஒரே மாதிரியானது மற்றும் இந்த இரண்டு பெப்டைட்களிலும் உள்ள அதே நிலைகளில் அமைந்துள்ள இரண்டு டைரோசின் எச்சங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, அதன் செயல்பாட்டு பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. முறையான சோதனை ஆராய்ச்சி மூலம், பொதுவாக வேதியியல் கட்டமைப்பின் பங்கு மற்றும் குறிப்பாக டைரோசின் எச்சங்கள் எதிர் உடலியல் விளைவுகளின் வெளிப்பாட்டின் பங்கு என்ன என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்க முடியும்.

மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு: படத்தில். 13 மிகவும் ஒத்த மூலக்கூறுகளின் அமினோ அமில வரிசைகளைக் காட்டுகிறது, அவை கட்டமைப்பு ரீதியாக ஒரே மாதிரியான குடும்பத்திலும் ஒன்றுபட்டுள்ளன. இந்த மூலக்கூறுகள் மிகவும் பரிணாம ரீதியாக தொலைதூர உயிரினங்களில் காணப்படுகின்றன - பூச்சிகள் முதல் பாலூட்டிகள் வரை. முதல் வரி பிராடிகினின் முதன்மையான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது, இதில் 9 அமினோ அமில எச்சங்கள் உள்ளன மற்றும் மனிதர்கள் உட்பட பல உயர் உயிரினங்களில் காணப்படுகிறது. பல ஆண்டுகளாக, வேதியியலாளர்கள் இந்த மூலக்கூறின் பல்வேறு இயற்கை அல்லாத ஒப்புமைகளை ஒருங்கிணைத்து வருகின்றனர், அதன் எந்தப் பகுதி ஏற்பியுடன் தொடர்புகொள்வதற்குப் பொறுப்பாகும் என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்கிறது. சுமார் 30 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, பிராடிகினின் அனைத்து சாத்தியமான துண்டுகளும் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன - 8 டிபெப்டைடுகள், 7 டிரிபெப்டைடுகள் போன்றவை. (மொத்தம் 36 துண்டுகள் சாத்தியம்), அதன் செயல்பாட்டு மதிப்பு பின்னர் அதே உயிரியல் சோதனையில் சோதிக்கப்பட்டது. முடிவு அற்பமானதாக மாறியது: முழு மூலக்கூறும் மட்டுமே அதிகபட்ச செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்துகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு துண்டுக்கும் தனித்தனியாக சுவடு செயல்பாடு அல்லது பூஜ்ஜியம் உள்ளது. படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மற்ற பிராடிகினின்கள் அந்த நேரத்தில் தெரிந்திருந்தால், இந்த நேரத்தைச் செலவழிக்கும் வேலையைச் செய்ய வேண்டியதில்லை. 13, மற்றும் பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் மூலம் அவை உலகளாவிய புரோட்டீமில் இருந்து தனிமைப்படுத்தப்படும். அனைத்து மூலக்கூறுகளும் உயிரியல் பரிணாம வளர்ச்சியின் விளைவாக (ஒரு அரை-பழமைவாத பகுதி) நடைமுறையில் மாறாமல் இருக்கும் ஒரு பகுதியைக் கொண்டிருப்பதை வழங்கிய கட்டமைப்பு-ஓரினமான குடும்பம் தெளிவாக நிரூபிக்கிறது, மேலும் இது உயர் உயிரினங்களின் பிராடிகினின் மூலக்கூறு ஆகும், இது மிகவும் சரியானதாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. பரிணாம செயல்முறையின் விளைவாக. இந்த உதாரணம், புரோட்டியோமிக்ஸ், பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் உடன் சேர்ந்து, அடிப்படை அறிவியல் சிக்கல்களை விரைவாக (மற்றும் மலிவாக) தீர்க்க உங்களை அனுமதிக்கிறது என்பதை நிரூபிக்கிறது.

மற்றும், இறுதியாக, மூன்றாவது உதாரணம் பாலூட்டிகளின் எண்டோடெலின்கள் மற்றும் பாம்பு நச்சுகள் (படம். 14) ஆகியவற்றின் கட்டமைப்பு ரீதியாக ஒரே மாதிரியான குடும்பமாகும். கட்டமைப்புகளின் குறிப்பிடத்தக்க ஒற்றுமை இருந்தபோதிலும், அவற்றின் செயல்பாட்டு பண்புகள் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபட்டவை: சில வாஸ்குலர் சுருக்கத்தின் மிகவும் பயனுள்ள கட்டுப்பாட்டாளர்கள், மற்றவை உயிருக்கு ஆபத்தானவை. இந்த வழக்கில், செயல்பாடுகளில் உள்ள வேறுபாட்டிற்கான காரணத்தை விளக்கக்கூடிய போதுமான தகவல்களை முதன்மை அமைப்பு கொண்டு செல்லாத சூழ்நிலையை நாங்கள் எதிர்கொள்கிறோம், மேலும் இடஞ்சார்ந்த (மூன்றாம் நிலை) கட்டமைப்பைப் பற்றி இன்னும் விரிவாகக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம். அத்திப்பழத்தில். என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட எண்டோதெலின்-1 மற்றும் சரஃபோடாக்சின் 6பி ஆகிய இரண்டு உறுப்பினர்களின் இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்புகளை 15 மற்றும் 16 காட்டுகிறது. புள்ளிவிவரங்களில், அதிகபட்ச இடஞ்சார்ந்த ஹோமோலஜியை அடைய அவை சுழற்றப்படுகின்றன. ஆனால் முழுமையான ஹோமோலஜியை எந்த சுழற்சியின் கீழும் பெற முடியாது. இதன் விளைவாக, முதன்மை கட்டமைப்புகளின் பெரிய ஒற்றுமை இருந்தபோதிலும், அவற்றின் தொடர்பு வெவ்வேறு ஏற்பி கட்டமைப்புகளுடன் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, எனவே வெவ்வேறு உடலியல் விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

நிச்சயமாக, அத்தகைய குறிப்பிட்ட எடுத்துக்காட்டுகளுடன் செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸின் பன்முகத்தன்மையை முழுமையாக வகைப்படுத்த முடியாது. உடலில் உள்ள புரதம் மற்றும் பிற மூலக்கூறுகளின் தொடர்புகளின் மிகப்பெரிய நெட்வொர்க்கைப் பற்றிய யோசனைகளை உருவாக்குவதற்கு நிறைய வேலை தேவைப்படுகிறது மற்றும் நவீன பயோ-இன்ஃபர்மேட்டிக்ஸின் அனைத்து வழிமுறைகளையும் பயன்படுத்த வேண்டும். உண்மையில், அத்தகைய பிரதிநிதித்துவங்களை உருவாக்குவது இப்போதுதான் தொடங்குகிறது. இருப்பினும், ஒவ்வொரு ஆண்டும் இந்த பகுதியில் நமது அறிவு வேகமாக வளரும் என்று நம்புவதற்கு காரணம் உள்ளது.

இந்த பாதையில் முதல் வெற்றிகளில் ஒன்று உயிர்வேதியியல் நிறுவனத்தில் கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தின் வரைபடத்தை உருவாக்குவதாகும். ஒரு. ரஷியன் அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸின் பாக் (படம் 17). இந்த வரைபடம் வழக்கமான கால அமைப்புடன் கூடிய எதிர்வினைகளின் வலையமைப்பாகும். செயல்பாட்டு ரீதியாக ஒத்த வளர்சிதை மாற்றங்கள் ஒரே மாதிரியான உயிர்வேதியியல் மாற்றங்களுக்கு உட்பட்டு, செயல்பாட்டு ரீதியாக ஒத்த வழித்தோன்றல்களை உருவாக்குவதன் காரணமாக இந்த அணுகுமுறை வெற்றிகரமாக நிரூபிக்கப்பட்டது. வரைபடத்தில், செங்குத்தாக அதே எண்ணிக்கையிலான கார்பன் அணுக்கள் (1 முதல் 10 வரை) கொண்ட சேர்மங்களைக் கொண்ட பகுதிகள் உள்ளன, மேலும் கிடைமட்ட வரிசைகள் செயல்பாட்டு ரீதியாக ஒத்த வளர்சிதை மாற்றங்களின் வரிசைகளைக் குறிக்கின்றன. வரைபடத்தில் உள்ள வேதியியல் கட்டமைப்புகள், தொடர்புடைய இரசாயன மாற்றங்களில் எந்த நொதிகள் (புரதங்கள்) ஈடுபட்டுள்ளன என்பதைக் குறிக்கும் ஏராளமான அம்புகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அத்தகைய அணுகுமுறை D.I இன் வேதியியல் கூறுகளின் கால அட்டவணையை ஒத்திருக்கிறது என்பது உண்மையல்லவா? மெண்டலீவ்? மெண்டலீவ் அமைப்பைப் போலவே, இந்த வரைபடமும் முன்கணிப்பு சக்தியைக் கொண்டுள்ளது. அதன் உதவியுடன், பல புதிய நொதிகள் கணிக்கப்பட்டன, அவை பின்னர் சோதனை முறையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன.

இதே போன்ற திட்டங்கள் மற்ற வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளுக்கு நீட்டிக்கப்படலாம் (உதாரணமாக, கார்போஹைட்ரேட்டுகள், அமினோ அமிலங்கள் போன்றவை), மேலும் உயிர்வேதியியல் எதிர்வினைகளின் புதிய வளர்சிதை மாற்றங்களைத் தேடவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எனவே, செயல்பாட்டு புரோட்டியோமிக்ஸ், புரோட்டியோமின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளுக்கு இடையே உள்ள சிக்கலான உறவுகளை ஆய்வு செய்கிறது.

நடைமுறை புரோட்டியோமிக்ஸ்

எனவே, புரோட்டியோமிக்ஸின் முக்கிய பணி ஒரு உயிரினத்தில் அதிக எண்ணிக்கையிலான புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைட்களின் தொடர்புகளின் பொறிமுறையை வெளிப்படுத்துவதாகும். இந்த பிரமாண்டமான மற்றும் விலையுயர்ந்த வேலையின் நடைமுறை முக்கியத்துவம் என்ன? முதலில், மருந்தியல் வல்லுநர்கள் மற்றும் மருத்துவர்கள் அத்தகைய வேலையின் முடிவுகளில் ஆர்வமாக உள்ளனர் என்பது வெளிப்படையானது, ஏனெனில் பெரும்பாலும் புரத கலவையில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கும் ஒரு நபரின் நோய் நிலைக்கும் இடையே நெருங்கிய தொடர்பு உள்ளது. எனவே, பல நூற்றாண்டுகளாக மருத்துவம் போராடி வரும் நோய்களுக்கான புதிய மருந்துகள் மற்றும் புதுமையான சிகிச்சைகளை விரைவாக உருவாக்க புரோட்டியோமிக்ஸில் புதிய தரவு பயன்படுத்தப்படும் (ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது). இன்று, அனைத்து மருந்தியல் முகவர்களில் 95% புரதங்களில் செயல்படுகின்றன. புரோட்டியோமிக்ஸ், அதன் முறையான அணுகுமுறையுடன், புதிய புரதங்களின் தோற்றத்தின் முக்கியத்துவத்தை மிகவும் திறமையாக அடையாளம் காணவும் மதிப்பிடவும் உதவும், இது புதிய நோயறிதல் சோதனைகள் மற்றும் சிகிச்சை முறைகளின் வளர்ச்சியை துரிதப்படுத்தும்.

புரோட்டியோமிக் ஆராய்ச்சியின் முதல் நடைமுறை பயன்பாடு "புரோட்டியோமிக்ஸ்" என்ற சொல் தோன்றுவதற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே நடந்தது, 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், நீரிழிவு போன்ற ஒரு தீவிர நோயின் வளர்ச்சியில் இன்சுலின் பங்கு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இன்சுலின் தயாரிப்புகளை உருவாக்குவது மில்லியன் கணக்கான மக்களின் உயிரைக் காப்பாற்றியுள்ளது.

தற்போது, புரோட்டியோமிக்ஸ், ஜீனோமிக்ஸ் மற்றும் பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் ஆகியவற்றுடன் புதிய மருந்துகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது (படம் 18), இதில் சில புரதங்கள் மூலக்கூறு இலக்குகளாக செயல்படும். மருந்துகளின் செயல்பாட்டிற்கான புதிய இலக்குகளைக் கண்டறியும் செயல்முறை உயிர் தகவலியல் உதவியுடன் தீர்க்கப்படுகிறது, மேலும் பகுப்பாய்வின் பொருள் மரபணு ஆகும். இருப்பினும், மரபணுவை பகுப்பாய்வு செய்த பிறகு, இந்த புரதம் தீவிரமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் செல்லில் வேலை செய்யும் நிலையில் உள்ளது என்பதற்கான ஆதாரங்களைப் பெறுவது அவசியம். இந்த பிரச்சனை புரோட்டியோமிக்ஸ் மூலம் தீர்க்கப்படுகிறது. இவ்வாறு, மருந்துக்கான மூலக்கூறு மரபணு இலக்கு அடையாளம் காணப்பட்டது.

இலக்கைக் கண்டுபிடிப்பதில் உள்ள சிக்கலை புரோட்டியோமிக்ஸ் மட்டுமே தீர்க்க முடியும் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். சாதாரண மற்றும் நோயியல் திசுக்களின் புரோட்டியோமிக் வரைபடங்களை (படம் 3 அல்லது 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளதைப் போன்றது) நீங்கள் பெற்றால், அவற்றில் உள்ள வேறுபாடுகளால் ஒரு குறிப்பிட்ட நோயியல் நிலையின் வளர்ச்சிக்கு எந்த புரதங்கள் முக்கியம் என்பதை நீங்கள் தீர்மானிக்கலாம் மற்றும் அவற்றை இலக்குகளாகத் தேர்ந்தெடுக்கலாம். அல்லது நோயறிதலுக்கு இந்த அறிவைப் பயன்படுத்தவும். எதிர்காலத்தில், புரோட்டியோமிக் இரத்த வரைபடங்களின் உருவாக்கம் வழக்கமான இரத்த பரிசோதனையில் சேர்க்கப்படும் என்று கருதலாம். இதைச் செய்ய, பாலிகிளினிக்குகள் சிறப்பு உபகரணங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், அதனுடன் நோயாளிகள் அவ்வப்போது இரத்தத்தை எடுத்துக்கொள்கிறார்கள். நோய்வாய்ப்பட்ட நிலையில், நோய்வாய்ப்பட்ட நபரின் புரோட்டியோமிக் வரைபடத்தை அவரது சொந்த புரோட்டியோமிக் வரைபடத்துடன் மட்டுமே ஒப்பிட வேண்டும், ஆனால் அவர் ஆரோக்கியமாக இருந்த நேரத்தில் தொகுக்கப்பட வேண்டும், மேலும் புரத கலவையில் மாற்றங்களை அடையாளம் காண முடியும். இரத்தம் மற்றும் நோய்க்கான காரணத்தை தீர்மானிக்கவும். கட்டி மற்றும் சாதாரண உயிரணுக்களின் புரோட்டீம்களின் இத்தகைய ஒப்பீடு, சில காரணிகளை வெளிப்படுத்துவதற்கு முன்னும் பின்னும் செல்கள் (உதாரணமாக, உடல் அல்லது வேதியியல்), கண்டறியும் நோக்கங்களுக்காக உயிரியல் திரவங்களைப் பயன்படுத்துதல் - இவை அனைத்தும் மிகவும் ஆர்வமாக உள்ளன மற்றும் முற்றிலும் புதிய முன்னோக்குகளைத் திறக்கின்றன. மருத்துவம், கால்நடை மருத்துவம், மருந்தியல், உணவுத் தொழில் மற்றும் பிற பயன்பாட்டுப் பகுதிகளுக்கு. ஒரு பெரிய மற்றும் சுவாரஸ்யமான வேலை முன்னால் உள்ளது.

பட்டியல் இலக்கியம்

1. சாங்கர் எஃப்., ஏர் ஜி.எம்., பாரல் பி.ஜி., பிரவுன் என்.எல். மற்றும் பலர். பாக்டீரியோபேஜ் ஃபை எக்ஸ்-174 டிஎன்ஏவின் நியூக்ளியோடைடு வரிசை.//நேச்சர். 1977. வி. 265, எண். 5596. பி. 687-695.

2. Fleischmann R.D., Adams M.D., White O. மற்றும் பலர். முழு-மரபணு சீரற்ற வரிசைமுறை மற்றும் ஹீமோபிலஸ் இன்ஃப்ளூயன்ஸா Rd.// அறிவியல். 1995. வி. 269, எண். 5223. பி. 496-512.

3. இயற்கை. 2001. 409, எண். 6822 (பத்திரிகையின் பெரும்பாலான இதழ்கள் மனித மரபணுவைப் புரிந்துகொள்வதற்காக அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளன).

4. பெர்குசன்-ஸ்மித் ஏ.சி., ரடில் எஃப்.எச். மனித ஹோமியோபாக்ஸ் கொண்ட லோகியின் மரபியல்.//பாத்தோல். இம்யூனோபாத்தோல். ரெஸ். 1988. வி. 7, எண். 1-2. பி. 119-126.

5. ஃபிராங்க்ளின் ஜே. பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் தகவலின் முகத்தை மாற்றுகிறது.//ஆன். NY அகாட். அறிவியல் 1993. வி. 700. பி. 145-152.

6. வாசிங்கர் வி.சி., கார்ட்வெல் எஸ்.ஜே., செர்பா-போல்ஜாக் ஏ. மற்றும் பலர். மோலிகியூட்ஸின் மரபணு தயாரிப்பு மேப்பிங்கில் முன்னேற்றம்: மைக்கோபிளாஸ்மா பிறப்புறுப்பு.//எலக்ட்ரோபோரேசிஸ். 1995. வி. 16, எண். 7. பி. 1090-1094.

7. ஜம்யாத்னின் ஏ.ஏ. புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைட்களின் ஒளிரும் உலகம்.//உயிரியல். 2002. எண். 25-26. பி. 8-13.

8. கோர்க் ஏ., வெயிஸ் டபிள்யூ., டன் எம்.ஜே. புரோட்டியோமிக்ஸிற்கான தற்போதைய இரு பரிமாண எலக்ட்ரோபோரேசிஸ் தொழில்நுட்பம்.//புரோட்டியோமிக்ஸ். 2004. வி. 4, எண். 12. பி. 3665-3685.

9. ராம்ஸ்ட்ராம் எம்., பெர்க்விஸ்ட் ஜே. நுண்குழாய் திரவப் பிரிப்பு மற்றும் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியைப் பயன்படுத்தி மினியேட்டரைஸ் செய்யப்பட்ட புரோட்டியோமிக்ஸ் மற்றும் பெப்டிடோமிக்ஸ்.//FEBS லெட். 2004. வி. 567, எண். 1. பி. 92-95.

10. http://au.expasy.org/sprot/

11. http://erop.inbi.ras.ru/

12. Malygin A.G. கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களின் வளர்சிதை மாற்றம் (கால அட்டவணை). - எம் .: "சர்வதேச கல்வித் திட்டம்", 1999.

13. அர்ச்சகோவ் ஏ.ஐ. மரபியல் என்றால் என்ன? - புரோட்டியோமிக்ஸ்.//Vopr. தேன். வேதியியல். 2000. வி. 46, எண். 4. எஸ். 335-343.

நூல் பட்டியல்

1.சாங்கர் எஃப்., ஏர் ஜி.எம்., பாரல் பி.ஜி., பிரவுன் என்.எல். மற்றும் பலர். பாக்டீரியோபேஜ் ஃபை எக்ஸ்-174 டிஎன்ஏவின் நியூக்ளியோடைடு வரிசை.//நேச்சர். 1977. வி. 265, எண். 5596. பி. 687-695.

2.Fleischmann R.D., Adams M.D., White O. மற்றும் பலர். முழு-மரபணு சீரற்ற வரிசைமுறை மற்றும் ஹீமோபிலஸ் இன்ஃப்ளூயன்ஸா Rd.// அறிவியல். 1995. வி. 269, எண். 5223. பி. 496–512.

4. பெர்குசன்-ஸ்மித் ஏ.சி., ரடில் எஃப்.எச். மனித ஹோமியோபாக்ஸ் கொண்ட லோகியின் மரபியல்.//பாத்தோல். இம்யூனோபாத்தோல். ரெஸ். 1988. வி. 7, எண். 1-2. பி. 119–126.

5. ஃபிராங்க்ளின் ஜே. பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் தகவலின் முகத்தை மாற்றுகிறது.//ஆன். NY அகாட். அறிவியல் 1993. வி. 700. பி. 145–152.

7. ஜம்யாத்னின் ஏ.ஏ. புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைட்களின் ஒளிரும் உலகம்.//உயிரியல். 2002. எண். 25–26. பி. 8–13.

8.Gorg A., Weiss W., Dunn M.J. புரோட்டியோமிக்ஸிற்கான தற்போதைய இரு பரிமாண எலக்ட்ரோபோரேசிஸ் தொழில்நுட்பம்.//புரோட்டியோமிக்ஸ். 2004. வி. 4, எண். 12. பி. 3665–3685.

10. http://au.expasy.org/sprot/

11 http://erop.inbi.ras.ru/

13. அர்ச்சகோவ் ஏ.ஐ. மரபியல் என்றால் என்ன? – Proteomics.//Vopr. தேன். வேதியியல். 2000. வி. 46, எண். 4. எஸ். 335–343.

14. en.wikipedia.org/wiki/Proteomics

15. www.biomed.spbu.ru/equipment/proteomics/

16. thesaurus.rusnano.com/wiki/article1579

17. www.inbi.ras.ru/ubkh/49/Terentiev.pdf

18. www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=352&d_no=11979

19. www.textronica.com/lcline/proteomics/proteomics.html

20. www.bionet.nsc.ru/bioinf/files/proneomika.pdf

21. www.bionet.nsc.ru/bioinf/files/proneomika.pdf

செயல்பாட்டு மரபியல் நெருங்கிய தொடர்புடையது மற்றும் உண்மையில் உயிரியலின் சமீபத்திய திசையுடன் ஒன்றுடன் ஒன்று, " புரோட்டியோமிக்ஸ்"- புரோட்டியோம்களின் அறிவியல். "புரோட்டீம்" என்ற சொல் "புரதம்" (புரதம்) மற்றும் "ஜீனோம்" என்ற வார்த்தையின் முடிவில் இருந்து உருவாகிறது, இதனால் பெயரிலேயே "புரதம்" மற்றும் "ஜீனோம்" (டிஎன்ஏ) இது அவர்களின் மிக நெருக்கமானதை வலியுறுத்துகிறது இருப்பினும், மரபணு மற்றும் புரோட்டியோமிக்ஸ் ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு அடிப்படை வேறுபாடு உள்ளது, இது முற்றிலும் புதிய ஆராய்ச்சி முறைகள், புதிய உத்திகளை உயிர்ப்பிக்கிறது.

புரோட்டோம்- கருத்து மாறும், அதே சமயம் மரபணு நிலையானது மற்றும் நிலையானது, இல்லையெனில் பரம்பரை பண்புகளை தலைமுறையிலிருந்து தலைமுறைக்கு மாற்றுவது, உயிரினங்களின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வது போன்றவை சாத்தியமில்லை. மரபணுவின் மாறுபாடு எப்போதும் அதன் உயர் நிலைத்தன்மையின் பின்னணியில் நிகழ்கிறது மற்றும் எந்த வகையிலும் அதை ரத்து செய்யாது. புரோட்டியோம் - ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் அதன் வளர்ச்சியின் ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் கொடுக்கப்பட்ட கலத்தின் புரதங்களின் தொகுப்பு, அதாவது. மொத்த தகவலின் அடிப்படையில் மரபணுவை விட குறைவானது. மனித உடலின் எந்த உயிரணுவிலும், தோராயமாக 80 ஆயிரம் மரபணுக்கள் ஒருபோதும் செயல்படாது, அவற்றில் ஒரு பகுதி மட்டுமே வேலை செய்கிறது - சில நேரங்களில் சிறியது, சில நேரங்களில் பெரியது. துல்லியமான புள்ளிவிவரங்களைக் கொடுப்பது இன்னும் கடினமாக இருந்தாலும், ஒரு சாதாரண சிறப்பு கலத்தில், எடுத்துக்காட்டாக, கல்லீரல் அல்லது நுரையீரல் உயிரணுவில், 10 ஆயிரத்துக்கும் மேற்பட்ட புரதங்கள் ஒரே நேரத்தில் இல்லை, மற்றும் கூர்மையாக வேறுபட்ட அளவுகளில் - ஒரு கலத்திற்கு ஒரு சில மூலக்கூறுகளிலிருந்து மொத்த செல்லுலார் அணில் பல சதவீதம். உயிரணுப் பிரிவின் கட்டம், உயிரணுவின் திசு சிறப்பு, அதன் வேறுபாட்டின் நிலை, சாதாரண அல்லது வீரியம் மிக்க செல்கள், மன அழுத்தம் அல்லது ஓய்வு, புற-செல்லுலார் உடலியல் ரீதியாக செயல்படும் பொருட்களின் வெளிப்பாடு மற்றும் பலவற்றைப் பொறுத்து புரதங்களின் தொகுப்பு தொடர்ந்து மாறுகிறது. முடிவிலி. எனவே, உயிரணுவின் புரதம் "உருவப்படம்" பல காரணிகள் மற்றும் தாக்கங்களைப் பொறுத்தது, கிட்டத்தட்ட தொடர்ச்சியான மாற்றங்களுக்கு உட்பட்டது, இது அதன் ஆய்வை குறிப்பாக கடினமாக்குகிறது.

புரோட்டியோமிக் தொழில்நுட்பங்களின் "பூச்செண்டு" உள்ளது; ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் உள்ளன. மிகவும் பயனுள்ள இரண்டில் கவனம் செலுத்துவோம். ஒரு கலத்திலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்ட புரதங்களின் சிக்கலான கலவையை ஒரு கேரியரில் (பொதுவாக ஒரு பாலிஅக்ரிலாமைடு ஜெல்) இரண்டு திசைகளில் பிரிக்கலாம்: ஒன்றில், புரதங்கள் அளவு (மூலக்கூறு எடை), மற்றொன்று, மின் கட்டணம் (ஐசோ எலக்ட்ரிக் புள்ளி) மூலம் பிரிக்கப்படும். ) இதன் விளைவாக பல நூற்றுக்கணக்கான புள்ளிகளைக் கொண்ட இரு பரிமாண வரைபடம் உள்ளது, ஒவ்வொன்றும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட புரதங்களுடன் தொடர்புடையது.

ஒரு ஆராய்ச்சியாளர் ஒரு குறிப்பிட்ட குழு புரதங்களில் ஆர்வமாக இருந்தால், அது ஒரு "வரைபடத்தில்" தனிமைப்படுத்தப்பட்டு, அதிக தெளிவுத்திறனுடன் சற்று மாற்றியமைக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் மீண்டும் பிரிக்கப்படலாம். தரவு வங்கிகள் இப்போது பல வகையான செல்களைப் பற்றிய தகவல்களைச் சேமிக்கின்றன, அவற்றின் புரதங்கள் இரண்டு திசைகளில் எலக்ட்ரோஃபோரெடிக் பிரிப்புக்கு உட்பட்டுள்ளன. கணினி அத்தகைய இரு பரிமாண "புரத வரைபடங்களை" ஒப்பிட்டு, இந்த வகையான செல்கள் ஒரே மாதிரியானவை மற்றும் அவை எந்த புரதங்களில் வேறுபடுகின்றன என்பதை தனிமைப்படுத்த முடியும்.

"இரு பரிமாண வரைபடங்களின்" முறை தொடர்ந்து மேம்படுத்தப்பட்டு வருகிறது, மேலும் இந்த "வரைபடங்களில்" தெரியும் பெரும்பாலான தனிப்பட்ட புரத புள்ளிகள் ஏற்கனவே அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன அல்லது அடையாளம் காணும் பணியில் உள்ளன.

புரதத்தை அடையாளம் காணும் நவீன முறை என்னவென்றால், ஆய்வின் கீழ் உள்ள புரதம் ஒன்று அல்லது மற்றொரு நொதியின் (புரோட்டீஸ்) உதவியுடன் துண்டுகளாக (பெப்டைடுகள்) பிளவுபடுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் பெப்டைடுகள் பொதுவாக உயர் அழுத்த குரோமடோகிராஃபி மூலம் பிரிக்கப்படுகின்றன, பின்னர் ஒவ்வொரு பெப்டைட்களும் ஒரு மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரில் வைக்கப்பட்டு அதன் நிறை தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பெறப்பட்ட முடிவுகளை புரத தரவுத்தளங்களில் உள்ளவற்றுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம், அதன் அமைப்பு அறியப்பட்டால், ஒரு புரதத்தை நம்பத்தகுந்த முறையில் அடையாளம் காண முடியும். அறியப்படாத புரதத்திற்கு, இந்த முறை "உறவினர்களை" கண்டுபிடிக்க உதவுகிறது, இதன் விளைவாக, அதன் சாத்தியமான செயல்பாட்டின் ஆரம்ப யோசனையை உருவாக்குகிறது.

புரோட்டியோமின் மாறுபாடு மரபணுக்களின் ஒரு பகுதி ஒரு குறிப்பிட்ட தருணத்திலும், மற்றொரு பகுதி மற்றொரு தருணத்திலும் இயங்குகிறது என்ற உண்மையுடன் மட்டும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. புரதங்களின் தொகுப்பு டிஎன்ஏவில் இருந்து மெசஞ்சர் ஆர்என்ஏ (எம்ஆர்என்ஏ) செல்லும் வழியில் நிகழும் செயல்முறைகளைப் பொறுத்தது. இங்கே, பெரும்பாலான முதன்மை மரபணு தயாரிப்புகள் (ஆர்என்ஏ) "மாற்று பிளவு" என்று அழைக்கப்படுவதற்கு உட்படுகின்றன, இதன் சாராம்சம் என்னவென்றால், முதிர்ந்த தூதர் ஆர்என்ஏ உருவாவதற்கு முன்பு, மூலக்கூறின் வெவ்வேறு பகுதிகள் அதிலிருந்து அகற்றப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, ஒரு மரபணு முதன்மை கட்டமைப்பில் வேறுபடும் பல புரதங்களை உருவாக்க முடியும். எனவே, உயிர்வேதியியல் மற்றும் மூலக்கூறு உயிரியலின் பழைய கோட்பாடுகளில் ஒன்று - "ஒரு மரபணு - ஒரு நொதி" - நவீனமயமாக்கப்பட வேண்டும் என்பது தெளிவாகியது. பல சந்தர்ப்பங்களில், சூத்திரம் செல்லுபடியாகும்: "ஒரு மரபணு - பல புரதங்கள்."

இது சம்பந்தமாக, தொகுப்புக்குப் பிறகு, புரதங்கள் பல இரசாயன மாற்றங்களுக்கு (மாற்றங்கள்) உட்பட்டுள்ளன, அவை அவற்றின் பெரும் பன்முகத்தன்மையை உருவாக்குகின்றன, இருப்பினும் ஆரம்பத்தில் அவை ஒரு மரபணுவால் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டன. இந்த மாற்றங்களில் பாஸ்போரிலேஷன், அசிடைலேஷன், மெத்திலேஷன், கிளைகோசைலேஷன் மற்றும் பலவற்றின் எதிர்வினைகள் அடங்கும். ஒரு பெரிய புரதத்தில் இந்த மாற்றங்கள் ஏற்படக்கூடிய பல இடங்கள் இருப்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, அதே புரத மூலக்கூறின் கிட்டத்தட்ட எல்லையற்ற பல்வேறு வடிவங்கள் என்னவாக இருக்கும் என்பதை கற்பனை செய்வது எளிது. பெரும்பாலான மாற்றங்கள் கொடுக்கப்பட்ட புரத மூலக்கூறின் உயிரியல் செயல்பாட்டையும், மற்ற புரத மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும் திறனையும் கணிசமாக பாதிக்கின்றன. இதன் விளைவாக, அனைத்து மரபணுக்களிலும் 10% ஒரு கலத்தில் வேலை செய்யும் போது - 8 ஆயிரம் என்று சொல்லலாம் - பின்னர் வெவ்வேறு புரதங்களின் எண்ணிக்கை இந்த மதிப்பை 10 மடங்கு அதிகமாக விடலாம் என்ற முடிவுக்கு வருகிறோம். அத்தகைய சூழ்நிலை சாத்தியம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் முன்னர் யூகித்துள்ளனர், இருப்பினும், இப்போதுதான் அவை உண்மையில் அதன் உண்மையான அளவைக் குறிக்கின்றன.

புரோட்டியோமிக்ஸின் மிக முக்கியமான கிளை, புரதம்-புரதம் மற்றும் புரதம்-நியூக்ளிக் அமில தொடர்புகளின் ஆய்வு என்று கருதப்பட வேண்டும். ஒரு உயிரணுவின் வாழ்நாளில், அதன் செயல்பாட்டில் உள்ள ஒவ்வொரு புரதமும் பல்வேறு மேக்ரோமிகுல்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, அதே போல் குறைந்த மூலக்கூறு எடை தசைநார்கள்.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், "ஈஸ்ட் இரட்டை கலப்பினங்கள்" என்று அழைக்கப்படும் முறையானது புரதம்-புரத தொடர்புகளைப் படிக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மரபணுப் பொறியியலின் உதவியுடன், ஒரு டிஎன்ஏ பகுதியைக் கொண்ட ஒரு டிஎன்ஏ பகுதியைக் கொண்ட ஒரு கட்டுமானம் உருவாக்கப்படுகிறது, இது டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணியுடன் தொடர்பு கொள்கிறது மற்றும் டிஎன்ஏ பகுதியை "நிரூபிப்பாளர் மரபணுவை" குறியாக்குகிறது, இது ஒரு நொதி புரதத்தை குறியாக்குகிறது, அதன் செயல்பாடு அளவிட எளிதானது. டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி இரண்டு மேலாதிக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மேலாதிக்கங்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளும்போது மட்டுமே செயல்படும். ஆய்வின் கீழ் உள்ள இரண்டு புரதங்கள் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றனவா என்பதை நீங்கள் கண்டுபிடிக்க வேண்டும் என்றால், நீங்கள் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணியை தனிமைப்படுத்தி, ஒவ்வொரு ஆதிக்கத்திற்கும் ஆர்வமுள்ள புரதத்தை இணைக்க வேண்டும். அவர்கள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி அதன் செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்கும், இது "நிருபர் மரபணு" வேலை செய்ய அனுமதிக்கும், பின்னர் நீங்கள் "நிரூபர் புரதத்தின்" செயல்பாட்டைக் காண்பீர்கள். ஆய்வு செய்யப்பட்ட புரதங்கள் தொடர்பு கொள்ளவில்லை என்றால், புரதம்-என்சைம் உருவாகாது.

மனிதர்கள் மற்றும் பிற உயிரினங்களின் புரதங்களுக்கு இரண்டு-கலப்பின அமைப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், பல்வேறு வகையான புரத-புரத தொடர்புகள் அதிக எண்ணிக்கையில் உள்ளன என்பதை நிரூபிக்கவும், கூடுதலாக, முன்னர் அறியப்படாத பல புரத-புரத தொடர்புகளைக் கண்டறியவும் முடிந்தது. கலத்தில் உள்ள சமிக்ஞை பாதைகளின் கூறுகளை அடையாளம் காண இந்த தகவல் மிகவும் முக்கியமானது. ஒரு விதியாக, "இடைநிலை புரதங்கள்" செல் மேற்பரப்பில் இருந்து கருவுக்கு சமிக்ஞைகளை கடத்துவதில் ஈடுபட்டுள்ளன, அவை பெரும்பாலும் செல்லில் மிகக் குறைவான செறிவுகளில் உள்ளன, எனவே பரிசோதனையாளர்களுக்கான சமிக்ஞை பாதைகளின் பகுப்பாய்வு மிகவும் கடினம். புரதம்-புரத தொடர்புகளின் கண்டுபிடிப்பு நிலைமையை வியத்தகு முறையில் மாற்றியது.

புரத-நியூக்ளிக் அமில தொடர்புகளின் பகுப்பாய்வில், இந்த கூறுகளின் "வேதியியல் குறுக்கு-இணைப்பு" முறைகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (உதாரணமாக, கல்வியாளர் ஏ.ஏ. போக்டானோவின் ஊழியர்கள் ரைபோசோமால் துகள்களுக்குள் பல முக்கியமான தொடர்புகளை வெளிப்படுத்தினர், அங்கு புரத உயிரியக்கவியல் உயிரணுவில் ஏற்படுகிறது. )

மற்றொரு வசதியான முறையானது சிக்கலான போது எலக்ட்ரோஃபோரெடிக் இயக்கத்தில் ஏற்படும் மாற்றமாகும், இதன் மூலம் பல்வேறு டிஎன்ஏ-புரதங்கள் மற்றும் ஆர்என்ஏ-புரத தொடர்புகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றன. இந்த முறையின் அசல் பதிப்பு "ரசாயன குறுக்கு இணைப்பு" உடன் இணைந்து கல்வியாளர் ஏ.டி. மிர்சபெகோவ் மற்றும் நியூக்ளியோசோமின் கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்தப் பயன்படுத்தினார் - டிஎன்ஏ மற்றும் ஹிஸ்டோன் புரதங்களைக் கொண்ட ஒரு அடிப்படை கட்டமைப்பு அலகு, அதில் இருந்து அனைத்து குரோமோசோம்களும் கட்டமைக்கப்படுகின்றன.

தொடர்புடைய பொருட்கள்:

தள வரைபடம்