Список названия белков: Недопустимое название — Викисловарь

By admin Разное

Содержание

Различные типы вакцин против COVID-19

Данная статья входит в серию публикаций, посвященных разработке и распределению вакцин. Узнайте больше о вакцинах, о принципах их действия и о том, как обеспечивается их безопасность и справедливое распределение, в серии публикаций ВОЗ  «Все о вакцинах». 

По состоянию на декабрь 2020 г. разрабатывается более 200 вакцин-кандидатов против COVID-19. Из них по меньшей мере 52 вакцины-кандидата проходят исследования с участием людей. Несколько других вакцин в настоящее время находятся на этапах I/II
и в ближайшие месяцы перейдут на этап III (для получения дополнительной информации об этапах клинических исследований см. третью часть нашего обзора  Как разрабатывают вакцины?).  

Зачем разрабатывать так много вакцин?

Как правило, все многочисленные вакцины-кандидаты, прежде чем какие-либо из них будут признаны безопасными и эффективными, должны пройти тщательные клинические исследования. Например, из всех вакцин, которые исследуются в лабораториях и испытываются на
лабораторных животных, достаточно эффективными и безопасными для того, чтобы перейти к их клиническим исследованиям с участием людей, будут признаны примерно семь из ста. Из вакцин, которые достигают стадии клинических исследований, успешной оказывается
только одна из пяти. Наличие большого количества различных вакцин в разработке повышает вероятность того, что одна или несколько вакцин будут признаны безопасными и эффективными для иммунизации приоритетных групп населения.

Различные типы вакцин

Различают три основных подхода к разработке вакцин в зависимости от того, что используют для иммунизации: цельный вирус или бактерию; фрагменты микроорганизма, вызывающие иммунный ответ; только генетический материал,
содержащий код для синтеза конкретных белков, а не цельный вирус.  

Инактивированная вакцина

В первом способе создания вакцины используются болезнетворные вирус или бактерия, или очень похожие на них микроорганизмы, которые инактивируют (убивают) с помощью химических реагентов, тепла или радиации. Этот метод основывается на технологиях, которые,
как было доказано, эффективно защищают человека, – они применяются для изготовления вакцин против гриппа и полиомиелита – и позволяет наладить достаточно масштабное производство вакцин.

Однако для его применения требуются специальные лабораторные помещения, в которых можно безопасно выращивать вирус или бактерию, цикл производства может быть относительно длительным, а для иммунизации, скорее всего, потребуется введение двух или трех
доз.
 

Живая ослабленная вакцина

В живой вакцине используется ослабленный или очень похожий вирус. Примеры вакцин этого типа – вакцина против кори, эпидемического паротита и краснухи (КПК) и вакцина против ветряной оспы и опоясывающего лишая. В этом способе используется технология,
аналогичная получению инактивированной вакцины, и он может применяться для массового производства. Однако вакцины этого типа могут оказаться неприемлемыми для людей с ослабленной иммунной системой.  

Вирусная векторная вакцина

В этом виде вакцины используется безопасный вирус, который доставляет специфические субэлементы (белки) соответствующего микроорганизма, благодаря чему вакцина способна активировать иммунный ответ, не вызывая болезни. С этой целью в безопасный вирус
вводится код для формирования определенных частей соответствующего патогена. Такой безопасный вирус затем используется в качестве платформы или вектора для доставки в клетки организма белка, который активирует иммунный ответ. Примером этого типа вакцин,
которые могут быть разработаны в короткие сроки, является вакцина против Эболы. 

Субъединичные вакцины

В субъединичных вакцинах используются только специфические фрагменты (субъединицы) вируса или бактерии, которые иммунная система должна распознать. Они не содержат цельных микроорганизмов или безопасных вирусов в качестве вектора. В качестве
субъединиц могут использоваться белки или сахара. Большинство вакцин, применяемых в календаре детских прививок, являются субъединичными и защищают от таких болезней, как коклюш, столбняк, дифтерия и менингококковый менингит. 

Вакцины на основе генетического материала (нуклеиновых кислот)

В отличие от вакцин на основе ослабленных или нежизнеспособных цельных микроорганизмов или их фрагментов, в вакцине на основе нуклеиновых кислот используется участок генетической структуры, содержащий программу для генерации специфических белков, а не
цельный микроорганизм. ДНК и РНК содержат код, который используется клетками нашего организма для выработки белков. При этом ДНК сначала превращается в информационную РНК, которая затем используется в качестве программы для продуцирования специфических
белков.

Вакцина на основе нуклеиновой кислоты доставляет в клетки нашего организма определенный набор инструкций в виде ДНК или мРНК, побуждая их синтезировать нужный специфический белок, который иммунная система нашего организма должна распознать и дать на него
иммунный ответ.  

Технология с использованием генетического материала представляет собой новый способ получения вакцин. До пандемии COVID-19 ни одна из них еще не прошла через все стадии процесса одобрения для введения людям, хотя некоторые ДНК-вакцины, в том числе для
определенных видов рака, проходили исследования с участием людей. Из-за пандемии исследования в этой области продвигались очень быстро, и на некоторые вакцины против COVID-19 на основе мРНК выдаются разрешения для использования в чрезвычайных ситуациях;
а это означает, что теперь они могут вводиться людям, а не только использоваться в клинических исследованиях.   

Названия белков и их функции. Состав и строение белков — Гипермаркет знаний

>> Состав и строение белков

Состав и строение белков.

1. Какова роль белков в организме?
2. Какие продукты богаты белками?

Среди органических веществ белки
, или протеины, — самые многочисленные, наиболее разнообразные и имеющие первостепенное значение биополимеры. На их долю приходится 50-80% сухой массы клетки.

Молекулы белков имеют большие размеры, поэтому их называют макромолекулами. Кроме углерода, кислорода, водорода и азота, в состав белков могут входить сера, фосфор и железо. Белки отличаются друг от друга числом (от ста до нескольких тысяч), составом и последовательностью мономеров. Мономерами белков являются аминокислоты {рис. 5).

Бесконечное разнообразие белков создается за счет различного сочетания всего 20 аминокислот. Каждая аминокислота имеет свое название, особое строение и свойства. Их общую формулу можно представить в следующем виде.

Молекула аминокислоты состоит из двух одинаковых для всех аминокислот частей, одна из которых является аминогруппой (-NН2) с основными свойствами, другая — карбоксильной группой (-СООН) с кислотными свойствами. Часть молекулы, называемая радикалом (R), у разных аминокислот имеет различное строение. Наличие в одной молекуле аминокислоты основной и кислотной групп обусловливает их высокую реактивность. Через эти группы происходит соединение аминокислот при образовании белка. При этом возникает молекула воды, а освободившиеся электроны образуют пептидную связь. Поэтому белки называют полипептидами.
Молекулы белков могут иметь различные пространственные конфигурации, и в их строении различают четыре уровня структурной организации
 (рис. 6).

Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи представляет первичную структуру белка. Она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции
.

Большинство белков имеют вид спирали в результате образования водородных связей между -СО- и — NH-группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи. Водородные связи малопрочные, но в комплексе они обеспечивают довольно прочную структуру. Эта спираль — вторичная структура белка.

Третичная структура — трехмерная пространственная “ упаковка” полипептидной цепи. В результате возникает причудливая, но для каждого белка специфическая конфигурация — глобула. Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот.

Четвертичная структура характерна не для всех белков. Она возникает в результате соединения нескольких макромолекул с третичной структурой в сложный комплекс. Например, гемоглобин крови
 человека представляет комплекс из четырех макромолекул белка (рис. 7).

Такая сложность структуры белковых молекул связана с разнообразием функций, свойственных этим биополимерам.

Нарушение природной структуры белка называют денатурацией (рис. 8). Она может происходить под воздействием температуры, химических веществ, лучистой энергии и других факторов. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном — третичная, а затем — вторичная, и белок остается в виде полипептидной цепи.

Этот процесс частично обратим: если не разрушена первичная структура, то денатурированный белок способен восстанавливать свою структуру. Отсюда следует, что все особенности строения макромолекулы белка определяются его первичной структурой.

Кроме простых белков, состоящих только из аминокислот, есть еще и сложные белки, в состав которых могут входить углеводы
 (гликопротеины), жиры (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины) и др.

Роль белков в жизни клетки огромна. Современная биология показала, что сходство и различие организмов
 определяется в конечном счете набором белков. Чем ближе организмы друг к другу в систематическом положении, тем более сходны их белки.

Белки, или протеины. Простые и сложные белки. Аминокислоты. Полипептид. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков.


1. Какие вещества называются белками, или протеинами?
2. Что такое первичная структура белка?
3. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?
4. Что такое денатурация белка?
5. По какому признаку белки делятся на простые и сложные?

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

Содержание урока


конспект уроку и опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы и интерактивные технологии
закрытые упражнения (только для использования учителями)
оценивание
Практика


задачи и упражнения,самопроверка
практикумы, лабораторные, кейсы
уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
домашнее задание
Иллюстрации


иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
рефераты
фишки для любознательных
шпаргалки
юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты
Дополнения


внешнее независимое тестирование (ВНТ)
учебники основные и дополнительные
тематические праздники, слоганы
статьи
национальные особенности
словарь терминов
прочие
Только для учителей

Строение и функции белков. Ферменты

Белки — высокомолекулярные органические соединения, состоящие из остатков α-аминокислот.

В состав белков входят углерод, водород, азот, кислород, сера. Часть белков образует комплексы с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь.

Белки обладают большой молекулярной массой: яичный альбумин — 36 000, гемоглобин — 152 000, миозин — 500 000. Для сравнения: молекулярная масса спирта — 46, уксусной кислоты — 60, бензола — 78.

Аминокислотный состав белков

Белки — непериодические полимеры, мономерами которых являются α-аминокислоты. Обычно в качестве мономеров белков называют 20 видов α-аминокислот, хотя в клетках и тканях их обнаружено свыше 170.

В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме человека и других животных, различают: заменимые аминокислоты — могут синтезироваться; незаменимые аминокислоты — не могут синтезироваться. Незаменимые аминокислоты должны поступать в организм вместе с пищей. Растения синтезируют все виды аминокислот.

В зависимости от аминокислотного состава, белки бывают: полноценными — содержат весь набор аминокислот; неполноценными — какие-то аминокислоты в их составе отсутствуют. Если белки состоят только из аминокислот, их называют простыми. Если белки содержат помимо аминокислот еще и неаминокислотный компонент (простетическую группу), их называют сложными. Простетическая группа может быть представлена металлами (металлопротеины), углеводами (гликопротеины), липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины).

Все аминокислоты содержат: 1) карбоксильную группу (–СООН), 2) аминогруппу (–Nh3), 3) радикал или R-группу (остальная часть молекулы). Строение радикала у разных видов аминокислот — различное. В зависимости от количества аминогрупп и карбоксильных групп, входящих в состав аминокислот, различают: нейтральные аминокислоты, имеющие одну карбоксильную группу и одну аминогруппу; основные аминокислоты, имеющие более одной аминогруппы; кислые аминокислоты, имеющие более одной карбоксильной группы.

Аминокислоты являются амфотерными соединениями, так как в растворе они могут выступать как в роли кислот, так и оснований. В водных растворах аминокислоты существуют в разных ионных формах.

Пептидная связь

Пептиды — органические вещества, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью.

Образование пептидов происходит в результате реакции конденсации аминокислот. При взаимодействии аминогруппы одной аминокислоты с карбоксильной группой другой между ними возникает ковалентная азот-углеродная связь, которую и называют пептидной. В зависимости от количества аминокислотных остатков, входящих в состав пептида, различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т.д. Образование пептидной связи может повторяться многократно. Это приводит к образованию полипептидов. На одном конце пептида находится свободная аминогруппа (его называют N-концом), а на другом — свободная карбоксильная группа (его называют С-концом).

Пространственная организация белковых молекул

Выполнение белками определенных специфических функций зависит от пространственной конфигурации их молекул, кроме того, клетке энергетически невыгодно держать белки в развернутой форме, в виде цепочки, поэтому полипептидные цепи подвергаются укладке, приобретая определенную трехмерную структуру, или конформацию. Выделяют 4 уровня пространственной организации белков.

Первичная структура белка — последовательность расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепи, составляющей молекулу белка. Связь между аминокислотами — пептидная.

Если молекула белка состоит всего из 10 аминокислотных остатков, то число теоретически возможных вариантов белковых молекул, отличающихся порядком чередования аминокислот, — 1020. Имея 20 аминокислот, можно составить из них еще большее количество разнообразных комбинаций. В организме человека обнаружено порядка десяти тысяч различных белков, которые отличаются как друг от друга, так и от белков других организмов.

Именно первичная структура белковой молекулы определяет свойства молекул белка и ее пространственную конфигурацию. Замена всего лишь одной аминокислоты на другую в полипептидной цепочке приводит к изменению свойств и функций белка. Например, замена в β-субъединице гемоглобина шестой глутаминовой аминокислоты на валин приводит к тому, что молекула гемоглобина в целом не может выполнять свою основную функцию — транспорт кислорода; в таких случаях у человека развивается заболевание — серповидноклеточная анемия.

Вторичная структура — упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль (имеет вид растянутой пружины). Витки спирали укрепляются водородными связями, возникающими между карбоксильными группами и аминогруппами. Практически все СО- и NН-группы принимают участие в образовании водородных связей. Они слабее пептидных, но, повторяясь многократно, придают данной конфигурации устойчивость и жесткость. На уровне вторичной структуры существуют белки: фиброин (шелк, паутина), кератин (волосы, ногти), коллаген (сухожилия).

Третичная структура — укладка полипептидных цепей в глобулы, возникающая в результате возникновения химических связей (водородных, ионных, дисульфидных) и установления гидрофобных взаимодействий между радикалами аминокислотных остатков. Основную роль в образовании третичной структуры играют гидрофильно-гидрофобные взаимодействия. В водных растворах гидрофобные радикалы стремятся спрятаться от воды, группируясь внутри глобулы, в то время как гидрофильные радикалы в результате гидратации (взаимодействия с диполями воды) стремятся оказаться на поверхности молекулы. У некоторых белков третичная структура стабилизируется дисульфидными ковалентными связями, возникающими между атомами серы двух остатков цистеина. На уровне третичной структуры существуют ферменты, антитела, некоторые гормоны.

Четвертичная структура характерна для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами. Субъединицы удерживаются в молекуле благодаря ионным, гидрофобным и электростатическим взаимодействиям. Иногда при образовании четвертичной структуры между субъединицами возникают дисульфидные связи. Наиболее изученным белком, имеющим четвертичную структуру, является гемоглобин. Он образован двумя α-субъединицами (141 аминокислотный остаток) и двумя β-субъединицами (146 аминокислотных остатков). С каждой субъединицей связана молекула гема, содержащая железо.

Если по каким-либо причинам пространственная конформация белков отклоняется от нормальной, белок не может выполнять свои функции. Например, причиной «коровьего бешенства» (губкообразной энцефалопатии) является аномальная конформация прионов — поверхностных белков нервных клеток.

Свойства белков

Аминокислотный состав, структура белковой молекулы определяют его свойства. Белки сочетают в себе основные и кислотные свойства, определяемые радикалами аминокислот: чем больше кислых аминокислот в белке, тем ярче выражены его кислотные свойства. Способность отдавать и присоединять Н+ определяют буферные свойства белков; один из самых мощных буферов — гемоглобин в эритроцитах, поддерживающий рН крови на постоянном уровне. Есть белки растворимые (фибриноген), есть нерастворимые, выполняющие механические функции (фиброин, кератин, коллаген). Есть белки активные в химическом отношении (ферменты), есть химически неактивные, устойчивые к воздействию различных условий внешней среды и крайне неустойчивые.

Внешние факторы (нагревание, ультрафиолетовое излучение, тяжелые металлы и их соли, изменения рН, радиация, обезвоживание)

могут вызывать нарушение структурной организации молекулы белка. Процесс утраты трехмерной конформации, присущей данной молекуле белка, называют денатурацией. Причиной денатурации является разрыв связей, стабилизирующих определенную структуру белка. Первоначально рвутся наиболее слабые связи, а при ужесточении условий и более сильные. Поэтому сначала утрачивается четвертичная, затем третичная и вторичная структуры. Изменение пространственной конфигурации приводит к изменению свойств белка и, как следствие, делает невозможным выполнение белком свойственных ему биологических функций. Если денатурация не сопровождается разрушением первичной структуры, то она может быть обратимой, в этом случае происходит самовосстановление свойственной белку конформации. Такой денатурации подвергаются, например, рецепторные белки мембраны. Процесс восстановления структуры белка после денатурации называется ренатурацией. Если восстановление пространственной конфигурации белка невозможно, то денатурация называется необратимой.

Функции белков

Ферменты

Ферменты, или энзимы, — особый класс белков, являющихся биологическими катализаторами. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью. Скорость ферментативных реакций в десятки тысяч раз (а иногда и в миллионы) выше скорости реакций, идущих с участием неорганических катализаторов. Вещество, на которое оказывает свое действие фермент, называют субстратом.

Ферменты — глобулярные белки, по особенностям строения ферменты можно разделить на две группы: простые и сложные. Простые ферменты являются простыми белками, т.е. состоят только из аминокислот. Сложные ферменты являются сложными белками, т.е. в их состав помимо белковой части входит группа небелковой природы — кофактор. У некоторых ферментов в качестве кофакторов выступают витамины. В молекуле фермента выделяют особую часть, называемую активным центром. Активный центр — небольшой участок фермента (от трех до двенадцати аминокислотных остатков), где и происходит связывание субстрата или субстратов с образованием фермент-субстратного комплекса. По завершении реакции фермент-субстратный комплекс распадается на фермент и продукт (продукты) реакции. Некоторые ферменты имеют (кроме активного) аллостерические центры — участки, к которым присоединяются регуляторы скорости работы фермента (аллостерические ферменты).

Для реакций ферментативного катализа характерны: 1) высокая эффективность, 2) строгая избирательность и направленность действия, 3) субстратная специфичность, 4) тонкая и точная регуляция. Субстратную и реакционную специфичность реакций ферментативного катализа объясняют гипотезы Э. Фишера (1890 г.) и Д. Кошланда (1959 г.).

Э. Фишер (гипотеза «ключ-замок») предположил, что пространственные конфигурации активного центра фермента и субстрата должны точно соответствовать друг другу. Субстрат сравнивается с «ключом», фермент — с «замком».

Д. Кошланд (гипотеза «рука-перчатка») предположил, что пространственное соответствие структуры субстрата и активного центра фермента создается лишь в момент их взаимодействия друг с другом. Эту гипотезу еще называют гипотезой индуцированного соответствия.

Скорость ферментативных реакций зависит от: 1) температуры, 2) концентрации фермента, 3) концентрации субстрата, 4) рН. Следует подчеркнуть, что поскольку ферменты являются белками, то их активность наиболее высока при физиологически нормальных условиях.

Большинство ферментов может работать только при температуре от 0 до 40 °С. В этих пределах скорость реакции повышается примерно в 2 раза при повышении температуры на каждые 10 °С. При температуре выше 40 °С белок подвергается денатурации и активность фермента падает. При температуре, близкой к точке замерзания, ферменты инактивируются.

При увеличении количества субстрата скорость ферментативной реакции растет до тех пор, пока количество молекул субстрата не станет равным количеству молекул фермента. При дальнейшем увеличении количества субстрата скорость увеличиваться не будет, так как происходит насыщение активных центров фермента. Увеличение концентрации фермента приводит к усилению каталитической активности, так как в единицу времени преобразованиям подвергается большее количество молекул субстрата.

Для каждого фермента существует оптимальное значение рН, при котором он проявляет максимальную активность (пепсин — 2,0, амилаза слюны — 6,8, липаза поджелудочной железы — 9,0). При более высоких или низких значениях рН активность фермента снижается. При резких сдвигах рН фермент денатурирует.

Скорость работы аллостерических ферментов регулируется веществами, присоединяющимися к аллостерическим центрам. Если эти вещества ускоряют реакцию, они называются активаторами, если тормозят — ингибиторами.

Классификация ферментов

По типу катализируемых химических превращений ферменты разделены на 6 классов:

оксиредуктазы (перенос атомов водорода, кислорода или электронов от одного вещества к другому — дегидрогеназа),

трансферазы (перенос метильной, ацильной, фосфатной или аминогруппы от одного вещества к другому — трансаминаза),

гидролазы (реакции гидролиза, при которых из субстрата образуются два продукта — амилаза, липаза),

лиазы (негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него группы атомов, при этом могут разрываться связи С–С, С–N, С–О, С–S — декарбоксилаза),

изомеразы (внутримолекулярная перестройка — изомераза),

лигазы (соединение двух молекул в результате образования связей С–С, С–N, С–О, С–S — синтетаза).

Классы в свою очередь подразделены на подклассы и подподклассы. В действующей международной классификации каждый фермент имеет определенный шифр, состоящий из четырех чисел, разделенных точками. Первое число — класс, второе — подкласс, третье — подподкласс, четвертое — порядковый номер фермента в данном подподклассе, например, шифр аргиназы — 3.5.3.1.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

  • Реферат
    • Белки, их строение и функции
    • Содержание
  • Введение
  • 1.Аминокислотный состав белков
  • 2.Классификация белков в зависимости от строения
  • 3.Строение белков
  • 4.Функции белков в организме
  • Выводы
  • Список литературы

4.
Четвертичная структура
 (субъединичная, доменная) — взаимное местоположение нескольких полипептидных цепей в структуре единого белкового комплекса (рис.4). Молекулы белка с четвертичной структурой синтезируются на рибосомах по отдельности и только затем формируют общую надмолекулярную структуру. В структуре такого белка могут быть идентичные и различающиеся полипептидные цепочки. В уравновешивании четвертичной формы выделяют взаимодействия, как в третичной структуре. Надмолекулярные комплексы могут включать десятки молекул белка .

Структурные белки отвечают за форму клеток и органов. Многие из них являются филаментозными: например, глобулярные, растворимые мономеры актина и тубулина после полимеризации образуют длинные нити скелета клетки. Коллаген и эластин — главные части межклеточного вещества соединительной ткани (например, хряща), а из кератина формируются волосы, ногти, перья птиц и некоторые раковины .

…

Подобные документы

    Белки — высокомолекулярные органические соединения, их аминокислотный состав. Определение свойств белков их составом и структурой белковой молекулы. Характеристика основных функций белков. Органоиды клетки и их функции. Клеточное дыхание и его строение.

    контрольная работа , добавлен 24.06.2012

    Физические и химические свойства, цветные реакции белков. Состав и строение, функции белков в клетке. Уровни структуры белков. Гидролиз белков, их транспортная и защитная роль. Белок как строительный материал клетки, его энергетическая ценность.

    реферат , добавлен 18.06.2010

    Белки (протеины) – высоко молекулярные, азотосодержащие природные органические вещества, молекулы которых построены из аминокислот. Строение белков. Классификация белков. Физико-химические свойства белков. Биологические функции белков. Фермент.

    реферат , добавлен 15.05.2007

    Аминокислотный состав белков в организмах, роль генетического кода. Комбинации из 20 стандартных аминокислот. Выделение белков в отдельный класс биологических молекул. Гидрофильные и гидрофобные белки. Принцип построения белков, уровень их организации.

    творческая работа , добавлен 08.11.2009

    Белки как источники питания, их основные функции. Аминокислоты, участвующие в создании белков. Строение полипептидной цепи. Превращения белков в организме. Полноценные и неполноценные белки. Структура белка, химические свойства, качественные реакции.

    презентация , добавлен 04.07.2015

    Биологическая роль воды. Функции минеральных солей. Простые и сложные липиды. Уровни организации белков. Строительная, энергетическая, запасающая и регуляторная функции липидов. Структурная, каталитическая, двигательная, транспортная функции белков.

    презентация , добавлен 21.05.2015

    Строение, состав и физиологическая роль отдельных органелл клетки. Классификация белков по степени сложности. Состояние воды в живых тканях, ее функции. Полисахариды морских водорослей: состав, строение. Биологическая роль и классификация липидов.

    контрольная работа , добавлен 04. 08.2015

    Белки как класс биологических полимеров, присутствующих в каждом живом организме, оценка их роли и значения в процессе жизнедеятельности. Строение и основные элементы белков, их разновидности и функциональные особенности. Нарушение белкового обмена.

    презентация , добавлен 11.03.2013

    История исследования белков. Белки: строение, классификация, обмен. Биосинтез белка. Функции белков в организме. Роль в жизнедеятельности организма. Высокомолекулярные органические соединения. Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов.

    реферат , добавлен 05.10.2006

    Основные особенности метаболических процессов. Обмен веществ и энергии. Общая характеристика, классификация, функции, химический состав и свойства белков, их биологическая роль в построении живой материи. Структурные и сложные белки. Способы их осаждения.

Белки — органические вещества с большой молекулярной массой, основными компонентами которых являются альфа аминокислоты, связанные между собой цепочкой пептидных связей. Выявлено множество свойств и функций белков, в зависимости от среды обитания и самих живых организмов, в которых они обитают. Физико-химические свойства белков также различны, что объясняется разным составом аминокислот.

Особенно интересны химические свойства белков, так как некоторые из них совершенно противоположны друг-другу. Одни белки легко растворяются в воде, другие же, напротив, не растворяются вообще. Существуют белки, на которые не действуют разнообразные химические агенты, соответственно есть и такие, которым достаточно самого малого воздействия, вроде, лёгкого прикосновения или небольшого освещения, чтобы измениться. Некоторые разновидности в облике нитей, длинною в сотню нанометров, а встречаются напоминающие шар, имеющий в диаметре около шести нанометров. Однако, вне зависимости от своих размеров и форм свойства белка и его функции остаются неизменными. Белок кератина, например, имеет твёрдость стали и способствует образованию защитных механизмов у животных, таких, как копыта, когти, рога, панцирь, волосяной покров и перья. В мышечный состав включены состоящие из нитевидных молекул белки, обеспечивающие двигательную активность клеток благодаря своей эластичности и способности удлиняться или сужаться. Для перемещения веществ по организму необходимы представители с небольшими, круглыми молекулами. Быстрорастворимые, с легко изменяющейся структурой, белки принимают и передают в клетку сигналы, которые получают из окружающей среды.

Как происходит денатурации белка

Для того чтобы свойства и функции белка изменились, необходима денатурация. Что же это такое? Денатурация – это изменение изначальной структуры белка. Изменить ее можно, воздействуя на белок физическими или химическими факторами, вроде больших температур, механических воздействий или при помощи некоторых химических веществ. Наглядным примером денатурации является сваренное яйцо: из жидкого оно превращается в плотное. Белок перестаёт быть растворимыми и облегчает пищеварительными ферментам своё воздействие на него.

Однако, этот процесс обратим в том случае, если конструкция белка устанавливается особым порядком последовательности аминокарбоновых кислот в полипептидной цепи и его составом. В этом случае уже развёрнутая полипептидная цепь способна в произвольном порядке закрутиться спиралью и уложиться в единую. Эта способность основывается на системе раздражимости, свойственной всему живому.

Белки: функции и свойства

Первостепенная задача белков – строительная. Именно из них составлены мембраны клеток и ее органоидов, стенки системы кровоснабжения организма, сухожилий, хрящей и т.д.

Второй, но не менее важной задачей, является каталитическая. Ферменты являются катализаторами клетки, их активность очень высока. Благодаря им, химические реакции внутри организма ускоряются в разы. Белки являются ферментами по своему химическому составу. Именно они катализируют самые мизерные молекулы, используя для ускорения лишь активный центр белка. Такая реакция возможна лишь при близком нахождении молекул и геометрически верных пропорций конформаций вещества и активного центра белка. При процессе денатурации ускорение активности фермента пропадает по причине того, что конструкция активного центра расстраивается. Для любой химической реакции предусмотрен организмом определённый фермент — катализатор.

Следующие функции белка — сигнальная и защитная. Сигнальная функция отвечает за то, чтобы молекулы белков, входящие во внешнюю мембрану клетки и имеющие способность менять свою структуру под воздействием внешних раздражителей, принимали сигналы из окружающей среды и передавали в клетку команды. Защитная — за обезвреживание инородных клеток и веществ, вводимых в организм.

Помимо этого, белки обладают двигательной и транспортной функциями. За двигательные функции отвечают сократительные ферменты, демонстрирующие жизненную активность организма. Любое движение, от мерцания ресничек или движения жгутиков у простейших, вплоть до сокращения мышц у животных или человека, осуществляется при помощи актина и миозина. Транспортная функция отвечает за присоединение разнообразных веществ и перемещение их из разных клеточных мест в другие. К примеру, гемоглобин – белок, содержащийся в крови, отвечает за присоединение кислорода и доставку его ко всем тканям и органам организма.

И последняя функция – энергетическая. В клетке происходит распад белков на аминокислоты, одна часть которых обеспечивает синтез белков, а другая тщательно расщепляется для высвобождения энергии.

О живой материи. Белки

Более 4 млрд лет назад на Земле из маленьких неорганических…


Более 4 млрд лет назад на Земле из маленьких неорганических молекул непостижимым образом возникли белки, ставшие строительными бло­ками живых организмов. Своим бесконечным разнообразием всё живое обязано именно уникальным молекулам белка, и иные формы жизни во Вселенной науке пока неизвестны.


Белки, или протеины (от греч. «протос» — «первый»), — это природные органические соединения, которые обеспечивают все жизненные процессы любого организма. Из белков построены хрусталик глаза и паутина, панцирь черепахи и ядовитые вещества грибов… С помощью белков мы перевариваем пищу и боремся с болезнями. Благодаря особым белкам по ночам светятся светлячки, а в глубинах океана мерцают таинственным светом медузы.


Белковых молекул в живой клетке во много раз больше, чем всех других (кроме воды, разумеется!). Учёные выяснили, что у большинства организмов белки составляют более половины их сухой массы. И разнообразие видов белков очень велико — в одной клетке такого маленького организма, как бактерия Escherichia сой’ (см. дополнительный очерк «Объект исследования — прокариоты»), насчитывается около 3 тыс. различных белков.


Впервые белок был выделен (в виде клейковины) в 1728 г . итальянцем Якопо Бартоломео Беккари (1682— 1766) из пшеничной муки. Это событие принято считать рождением химии белка. С тех пор почти за три столетия из природных источников получены тысячи различных белков и исследованы их свойства.

Биологические «бусы»


Молекула белка очень длинная. Химики называют такие молекулы полимерными (от греч. «поли» — «много» и «мерос» — «часть», «доля»). Действительно, длинная молекула полимера состоит из множества маленьких молекул, связанных друг с другом. Так нанизываются на нить бусинки в ожерелье. В полимерах роль нити играют химические связи между бусинками-молекулами.


Секрет белков спрятан в особенностях этих самых бусинок. Большинство полимеров не принимает устойчивой формы в пространстве, уподобляясь тем же бусам, у которых и не может быть пространственной структуры: повесишь их на шею — они примут форму кольца или овала, положишь в коробку — свернутся в клубок неопределённой формы. А теперь представим себе, что некоторые бусинки могут «слипаться» друг с другом. Например, красные притягиваются к жёлтым. Тогда вся цепочка примет определённую форму, обязанную своим существованием «слипа-нию» жёлтых и красных бусинок.


Нечто подобное происходит и в белках. Отдельные маленькие молекулы, входящие в состав белка, обладают способностью «слипаться», так как между ними действуют силы притяжения. В результате у любой белковой цепи есть характерная только для неё пространственная структура. Именно она определяет чудесные свойства белков. Без такой структуры они не могли бы выполнять те функции, которые осуществляют в живой клетке.


При длительном кипячении белков в присутствии сильных кислот или щелочей белковые цепи распадаются на составляющие их молекулы, называемые аминокислотами. Аминокислоты — это и есть те «бусинки», из которых состоит белок, и устроены они сравнительно просто.

Как устроена аминокислота


В каждой молекуле аминокислоты есть атом углерода, связанный с четырьмя заместителями. Один из них — атом водорода, второй — карбоксильная группа —СООН. Она легко «отпускает на волю» ион водорода Н+, благодаря чему в названии аминокислот и присутствует слово «кислота». Третий заместитель — аминогруппа — NH 2 и, наконец, четвёртый заместитель — группа атомов, которую в общем случае обозначают R. У всех аминокислот R-группы разные, и каждая из них играет свою, очень важную роль. -группа связана с более отдалёнными от кар­боксильной группы атомами углерода. Однако для построения белков природа выбрала именно а-аминокислоты. Это обусловлено прежде всего тем, что только а-аминокислоты, соединённые в длинные цепи, способны обеспечить достаточную прочность и устойчивость структуры больших белковых молекул.


Число а-аминокислот, различающихся R-группой, велико. Но чаще других в белках встречается всего 20 разных аминокислот. Их можно рассматривать как алфавит «языка» белковой молекулы. Химики называют эти главные аминокислоты стандартными, основными или нормальными. Условно основные аминокислоты делят на четыре класса.


В первый входят аминокислоты с неполярными боковыми цепями. Во второй — аминокислоты, содержащие полярную группу. Следующие два составляют аминокислоты с боковыми цепями, которые могут заряжаться положительно (они объединяются в третий класс) или отрицательно (четвёртый). Например, диссоциация карбоксильной группы даёт анион — СОО-, а протонирование атома азота — катион, например — NH 3 +. Боковые цепи аспарагиновой и глута-миновой кислот имеют ещё по одной карбоксильной группе —СООН, которая при значениях рН, характерных для живой клетки (рН = 7), расстаётся с ионом водорода (Н+) и приобретает отрицательный заряд. Боковые цепи аминокислот лизина, аргинина и гистидина заряжены положительно, поскольку у них есть атомы азота, которые, наоборот, могут ион водорода присоединять.


Каждая а-аминокислота (кроме глицина) в зависимости от взаимного расположения четырёх заместителей может существовать в двух формах. Они отличаются друг от друга, как предмет от своего зеркального отражения или как правая рука от левой. Такие соединения получили название хоральных (от грен. «хир» — «рука»). Хиральные молекулы открыл в 1848 г. великий французский учёный Луи Пастер. Два типа оптических изомеров органических молекул получили названия Д-форма (от лат. dexter — «правый») и Z-форма (от лат. laevus — «левый»). Кстати, одно из названий других хиральных молекул — глюкозы и фруктозы — декстроза и левулоза. Примечательно, что в состав белков входят только Z-ами нокислоты, и вся белковая жизнь на Земле — «левая».


Для нормальной жизнедеятельности организм нуждается в полном на­боре из 20 основных a-Z-аминокислот. Но одни из них могут быть синтезированы в клетках самого организма, а другие — должны поступать в готовом виде из пищевых продуктов. В первом случае аминокислоты называют заменимыми, а во втором — незаменимыми. Набор последних для разных организмов различен. Например, для белой крысы незаменимыми являются 10 аминокислот, а для молочнокислых бактерий — 16. Растения могут самостоятельно синтезировать самые разнообразные аминокислоты, создавать такие, которые не встречаются в белках.


Для удобства 20 главных аминокислот обозначают символами, используя одну или первые три буквы русского или английского названия аминокислоты, например аланин — Ала или А, глицин — Гли или G .

Что такое пептид


Полимерная молекула белка образуется при соединении в длинную цепочку бусинок-аминокислот. Они нанизываются на нить химических связей благодаря имеющимся у всех аминокислот амино- и карбоксильной группам, присоединённым к а-атому углерода.


Образующиеся в результате такой реакции соединения называются пеп-тидами; (—СО— NH —группировка в них — это пептидная группа, а связь между атомами углерода и азота — пептидная связь (её ещё называют амидной). Соединяя аминокислоты посредством пептидных связей, можно получить пептиды, состоящие из остатков очень многих аминокислот. Такие соединения получили название полипептиды. Полипептидное строение белковой молекулы доказал в 1902 г. немецкий химик Эмиль Герман Фишер.


На концах аминокислотной цепочки находятся свободные амино-и карбоксильная группы; эти концы цепочки называют N — и С-концами. Аминокислотные остатки в полипеп-тидной цепочке принято нумеровать с N-конца.


Общее число аминокислотных остатков в белковой молекуле изменяется в очень широких пределах. Так, человеческий инсулин состоит из 51 аминокислотного остатка, а лизо-цим молока кормящей матери — из 130. В гемоглобине человека 4 аминокислотные цепочки, каждая из которых построена из примерно 140 аминокислот. Существуют белки, имеющие почти 3 тыс. аминокислотных остатков в единой цепи.


Молекулярные массы белков лежат в диапазоне примерно от 11 тыс. для малых белков, состоящих из 100 аминокислотных остатков, до 1 млн и более для белков с очень длинными полипептидными цепями или для белков, состоящих из нескольких по-липептидных цепей.


Возникает вопрос: как же всё огромное многообразие белков с различными функциями и свойствами может быть создано всего из 20 молекул? А разгадка этого секрета природы проста — каждый белок имеет свой неповторимый аминокислотный состав и уникальный порядок соединения аминокислот, называемый первичной структурой белка.

Спирали и слои


В начале 50-х гг. XX в. американские химики Лайнус Карл Полинг (1901— 1994), награждённый Нобелевской премией за исследования природы химической связи, и Роберт Кори (1897–1971) предположили, что некоторые участки аминокислотной цепочки в белках закручены в спираль. Благодаря совершенствованию экспериментальных методов (структуру белков изучают с помощью рентгеновских лучей) через несколько лет эта гениальная догадка подтвердилась.


Действительно, полипептидные цепи очень часто образуют спираль, закрученную в правую сторону. Это первый, самый низкий уровень пространственной организации белковых цепочек Здесь-то и начинают играть роль слабые взаимодействия «бусинок»-аминокислот: группа С=0 и группа N — H из разных пептидных связей могут образовывать между собой водородную связь. Оказалось, что в открытой Полингом и Кори спирали такая связь образована между группой С=0 каждой г-й аминокислоты и группой N — H ( i + 4)-й аминокислоты, т. е. между собой связаны аминокислотные остатки, отстоящие друг от друга на четыре «бусинки». Эти водородные связи и стабилизируют такую спираль в целом. Она получила название a.-спирали.


Позднее выснилось, что а-спираль — не единственный способ укладки аминокислотных цепочек. Помимо спиралей они образуют ещё и слои. -слоем.


В большинстве белков а-спирали и р-слои перемежаются всевозможными изгибами и фрагментами цепи без какой-либо определённой структуры. Когда имеют дело с пространственной структурой отдельных участков белка, говорят о вторичной структуре белковой молекулы.

Белок в пространстве


Для того чтобы получить полный «портрет» молекулы белка, знания первичной и вторичной структуры недостаточно. Эти сведения ещё не дают представления ни об объёме, ни о форме молекулы, ни тем более о расположении участков цепи по отношению друг к другу. А ведь все спирали и слои каким-то образом размещены в пространстве. Общая пространственная структура поли-пептидной цепи называется третич­ной структурой белка.


Первые пространственные модели молекул белка — миоглобина и гемоглобина — построили в конце 50-х гг. XX в. английские биохимики Джон Ко-удери Кендрю (родился в 1917 г .) и Макс Фердинанд Перуц (родился в 1914 г .). При этом они использовали данные экспериментов с рентгеновскими лучами. За исследования в области строения белков Кендрю и Перуц в 1962 г . были удостоены Нобелевской премии. А в конце столетия была определена третичная структура уже нескольких тысяч белков.


При образовании третичной структуры белка наконец-то проявляют активность R-группы — боковые цепи аминокислот. Именно благодаря им «слипаются» между собой большинство «бусинок»-аминокислот, придавая цепи определённую форму в пространстве.


В живом организме белки всегда находятся в водной среде. А самое большое число основных аминокислот — восемь — содержат неполярные R-группы. Разумеется, белок стремится надёжно спрятать внутрь своей молекулы неполярные боковые цепи, чтобы ограничить их контакт с водой. Учёные называют это возникновением гидрофобных взаимодействий (см. статью «Мельчайшая единица живого»).


Благодаря гидрофобным взаимодействиям вся полипептидная цепочка принимает определённую форму в пространстве, т. е. образует третичную структуру.


В молекуле белка действуют и другие силы. Часть боковых цепей основных аминокислот заряжена отрицательно, а часть — положительно. Так как отрицательные заряды притягиваются к положительным, соответствующие «бусинки» «слипаются». Электростатические взаимодействия, или, как их называют иначе, солевые мостики, — ещё одна важная сила, стабилизирующая третичную структуру.


У семи основных аминокислот есть полярные боковые цепи. Между ними могут возникать водородные связи, тоже играющие немалую роль в поддержании пространственной структуры белка.


Между двумя аминокислотными остатками цистеина иногда образуются ковалентные связи (— S —S—), которые очень прочно фиксируют расположение разных участков белковой цепи по отношению друг к другу. Такие связи называют дисуль-фидными мостиками. Это самые немногочисленные взаимодействия в белках (в некоторых случаях они вообще отсутствуют), зато по прочности они не имеют равных.

Высший уровень пространственной организации белков


Молекула белка может состоять не из одной, а из нескольких полипептидных цепей. Каждая такая цепь представляет собой самостоятельную пространственную структуру — субъединицу. Например, белок гемоглобин состоит из четырёх субъединиц, которые образуют единую молекулу, располагаясь в вершинах почти правильного тетраэдра. Субъединицы «прилипают» друг к другу благодаря тем же самым силам, что стабилизируют третичную структуру. Это гидрофобные взаимодействия, солевые мостики и водородные связи.


Если белок состоит из нескольких субъединиц, говорят, что он обладает четвертичной структурой. Такая структура представляет собой высший уровень организации белковой молекулы. В отличие от первых трёх уровней четвертичная структура есть далеко не у всех белков. Приблизительно половина из известных на сегодняшний день белков её не имеют.

Почему белки боятся тепла


Связи, поддерживающие пространственную структуру белка, довольно легко разрушаются. Мы с детства знаем, что при варке яиц прозрачный яичный белок превращается в упругую белую массу, а молоко при скисании загустевает. Происходит это из-за разрушения пространственной структуры белков альбумина в яичном белке и казеина (огглат. caseus — «сыр») в молоке. Такой процесс называется денатурацией. В первом случае её вызывает нагревание, а во втором — значительное увеличение кислотности (в результате жизнедеятельности обитающих в молоке бактерий). При денатурации белок теряет способность выполнять присущие ему в организме функции (отсюда и название процесса: от лат. denaturare — «лишать природных свойств»). Денатурированные белки легче усваиваются организмом, поэтому одной из целей термической обработки пищевых продуктов является денатурация белков.

Зачем нужна пространственная структура


В природе почти ничего не происходит случайно. Если белок принял определённую форму в пространстве, это должно служить достижению какой-то цели. Действительно, только белок с «правильной» пространственной структурой может обладать определёнными свойствами, т. е. выполнять те функции в организме, которые ему предписаны. А делает он это с помощью всё тех же R-групп аминокислот. Оказывается, боковые цепи не только поддерживают «правильную» форму молекулы белка в пространстве. R-группы могут связывать другие органические и неорганические молекулы, принимать участие в химических реакциях, выступая, например, в роли катализатора.


Часто сама пространственная организация полипептидной цепи как раз’ и нужна для того, чтобы сосредоточить в определённых точках пространства необходимый для выполнения той или иной функции набор боковых цепей. Пожалуй, ни один процесс в живом организме не проходит без участия белков.

В чем секрет ферментов


Все химические реакции, протекающие в клетке, происходят благодаря особому классу белков — ферментам. Это белки-катализаторы. У них есть свой секрет, который позволяет им работать гораздо эффективнее других катализаторов, ускоряя реакции в миллиарды раз.


Предположим, что несколько приятелей никак не могут встретиться. Но стоило одному из них пригласить друзей на день рождения, как результат не заставил себя ждать: все оказались в одном месте в назначенное время.


Чтобы встреча состоялась, понадобилось подтолкнуть друзей к контакту. То же самое делает и фермент. В его молекуле есть так называемые центры связывания. В них расположены привлекательные для определённого типа химических соединений (и только для них!) «уютные кресла» — R-группы, связывающие какие-то участки молекул реагирующих веществ. Например, если одна из молекул имеет неполярную группу, в центре связывания находятся гидрофобные боковые цепи. Если же в молекуле есть отрицательный заряд, его будет поджидать в молекуле фермента R-груп па с положительным зарядом.


В результате обе молекулы реагентов связываются с ферментом и оказываются в непосредственной близости друг от друга. Мало того, те их группы, которые должны вступить в химическую реакцию, сориентированы в пространстве нужным для реакции образом. Теперь за дело принимаются боковые цепи фермента, играющие роль катализаторов. В ферменте все «продумано» таким образом, что R-группы-катализаторы тоже расположены вблизи от места событий, которое называют активным центром. А после завершения реакции фермент «отпускает на волю» молекулы-продукты (см. статью «Ферменты — на все руки мастера»).

Откуда берется иммунитет


Белки выполняют в организме множество функций; они, например, защищают клетки от нежелательных вторжений, предохраняют их от повреждений. Специальные белки — антитела обладают способностью распознавать проникшие в клетки бактерии, вирусы, чужеродные полимерные молекулы и нейтрализовывать их.


У высших позвоночных от чужеродных частиц организм защищает иммунная система. Она устроена так, что организм, в который вторглись такие «агрессоры» — антигены, начинает вырабатывать антитела. Молекула антитела прочно связывается с антигеном: у антител, как и у ферментов, тоже есть центры связывания. Боковые цепи аминокислот расположены в центрах таким образом, что антиген, попавший в эту ловушку, уже не сможет вырваться из «железных лап» антитела. После связывания с антителом враг выдворяется за пределы организма.


Можно ввести в организм небольшое количество некоторых полимерных молекул, входящих в состав бактерий или вирусов-возбудителей какой-либо инфекционной болезни.


В организме немедленно появятся соответствующие антитела. Теперь попавший в кровь или лимфу «настоящий» болезнетворный микроб тотчас же подвергнется атаке этих антител, и болезнь будет побеждена. Такой способ борьбы с инфекцией есть не что иное, как нелюбимая многими прививка. Благодаря ей организм приобретает иммунитет к инфекционным болезням.

Для чего в гемоглобине железо


В природе существуют белки, в которых помимо аминокислот содержатся другие химические компоненты, такие, как липиды, сахара, ионы металлов. Обычно эти компоненты играют важную роль при выполнении белком его биологической функции. Так, перенос молекул и ионов из одного органа в другой осуществляют транспортные белки плазмы крови. Белок гемоглобин (от греч. «гема» — «кровь» и лат. globus — «шар», «шарик»), содержащийся в кровяных клетках — эритроцитах (от греч. «эритрос» — «красный» и «китос» — «клетка»), доставляет кислород от лёгких к тканям. В молекуле гемоглобина есть комплекс иона железа Fe 24 ″ со сложной органической молекулой, называемый гемам. Гемоглобин состоит из четырёх белковых субъединиц, и каждая из них содержит по одному гему.


В связывании кислорода в лёгких принимает участие непосредственно ион железа. Как только к нему хотя бы в одной из субъединиц присоединяется кислород, сам ион тут же чуть-чуть меняет своё расположение в молекуле белка. Движение железа «провоцирует» движение всей аминокислотной цепочки данной субъединицы, которая слегка трансформирует свою третичную структуру.


Другая субъединица, ещё не присоединившая кислород, «чувствует», что произошло с соседкой. Её структура тоже начинает меняться. В итоге вторая субъединица связывает кислород легче, чем первая. Присоединение кислорода к третьей и четвёртой субъединицам происходит с ещё меньшими трудностями. Как видно, субъединицы помогают друг другу в работе. Для этого-то гемоглобину и нужна четвертичная структура. Оксид углерода СО (в просторечии угарный газ) связывается с железом в геме в сотни раз прочнее кислорода. Угарный газ смертельно опасен для человека, поскольку лишает гемоглобин возможности присоединять кислород.

А еще белки…

  • Служат питательными веществами. В семенах многих растений (пшеницы, кукурузы, риса и др.) содержатся пищевые белки. К ним относятся также альбумин — основной компонент яичного белка и казеин — главный белок молока. При переваривании в организме человека белковой пищи происходит гидролиз пептидных связей. Белки «разбираются» на отдельные аминокислоты, из которых организм в дальнейшем «строит» новые пептиды или использует для получения энергии. Отсюда и название:



    • Греческое слово «пептос» означает «переваренный». Интересно, что гидролизом пептидной связи управляют тоже белки — ферменты.

  • Участвуют в регуляции клеточной и физиологической активности. К подобным белкам относятся многие гормоны (от греч. «гормао» — «побуждаю»), такие, как инсулин, регулирующий обмен глюкозы, и гормон роста.


  • Наделяют организм способностью изменять форму и передвигаться. За это отвечают белки актин и миозин, из которых построены мышцы.


  • Выполняют опорную и защитную функции, скрепляя биологические структуры и придавая им прочность. Кожа представляет собой почти чистый белок коллаген, а волосы, ногти и перья состоят из прочного нерастворимого белка кератина.

Что записано в генах


Последовательность аминокислот в белках кодируется генами, которые хранятся и передаются по наследству с помощью молекул ДНК (см. статьи «Хранитель наследственной информации. ДНК» и «Экспрессия генов»). Пространственную структуру белка задаёт именно порядок расположения аминокислот. Получается, что не только первичная, но и вторичная, третичная и четвертичная структуры белков составляют содержание наследственной информации. Следовательно, и выполняемые белками функции запрограммированы генетически. Громадный перечень этих функций позволяет белкам по праву называться главными молекулами жизни. Поэтому сведения о белках и есть то бесценное сокровище, которое передаётся в природе от поколения к поколению.


Интерес человека к этим органическим соединениям с каждым годом только увеличивается. Сегодня учёные уже расшифровали структуру многих белковых молекул. Они выясняют функции самых разных белков, пытаются определить взаимосвязь функций со структурой. Установление сходства и различий у белков, выполняющих аналогичные функции у разных живых организмов, позволяет глубже проникать в тайны эволюции.

Аминокислоты — показатели возраста


D — и L -формы аминокислот обладают способностью очень медленно превращаться друг в друга. За определённый (весьма длительный) период времени чистая D- или I-форма может стать смесью равных количеств обеих форм. Такая смесь называется раиемагом, а сам процесс —раие-мизаиией. Скорость рацемизации зависит от температуры и типа аминокислоты. Данное свойство можно использовать для определения возраста ископаемых остатков организмов, а при необходимости — и живых существ. Например, в белке дентина (дентин — костная ткань зубов) 1-ас-парагиновая кислота самопроизвольно раиемизуется со скоростью 0,1 % в год. У детей в период формирования зубов в дентине содержится только 1-аспарагиновая кислота. Дентин выделяют из зуба и определяют В нём содержание 0-формы. Результаты теста достаточно точны. Так, для 97-летней женщины, возраст которой был документально засвидетельствован, тест показал возраст 99 лет. Данные исследований, выполненных на ископаемых остатках доисторических животных — слонов, дельфинов, медведей, — хорошо согласуются с результатами датирования, полученными радионуклидным методом.

За что Сенгер получил нобелевские премии


При гидролизе белков до аминокислот (разрушении пептидной связи водой) теряется информация о последовательности их соединения. Поэтому долгое время считали, что определение первичной структуры белка представляет собой совершенно безнадежную задачу. Но в 50-х гг. XX в. английский биохимик Фредерик Сенгер (родился в 1918 г.) смог расшифровать последовательность аминокислот в полипептидных цепях гормона инсулина. За эту работу, на выполнение которой ушло несколько лет, в 1958 г. Сенгер был удостоен Нобелевской премии по химии (двадцатью годами позже он совместно с У. Гилбертом получил вторую премию за вклад в установление первичной структуры ДНК).


Принципы определения аминокислотной последовательности, впервые сформулированные Сенгером, используются и ныне, правда, со всевозможными вариациями и усовершенствованиями. Процедура установления первичной структуры белка сложна и многоступенчата: в ней около десятка различных стадий. Сначала белок расщепляют до отдельных аминокислот и устанавливают их тип и количество в данном веществе. На следующей стадии длинную белковую молекулу расщепляют уже не полностью, а на фрагменты. Затем в этих фрагментах определяют порядок соединения аминокислот, последовательно отделяя их одну за другой. Расшепление белка на фрагменты проводят несколькими способами, что­бы в разных фрагментах были перекрывающиеся участки. Выяснив поря­док расположения аминокислот во всех фрагментах, получают полную информацию о том, как аминокислоты расположены в белке. К концу XX в. созданы специальные приборы, определяющие последовательность аминокислот в молекуле белка в автоматическом режиме — секвенаторы (от англ. sequence — «последовательность»).

Молоко и молочные продукты


Молоко представляет собой коллоидный раствор жира в воде. Под микроскопом хорошо видно, что оно неоднородно: в бесцветном растворе (сыворотке) плавают жировые шарики.


В коровьем молоке обычно содержится от 3 до 6 % жиров (в основном это сложные эфиры глицерина и насыщенных карбоновых кислот — пальмитиновой, стеариновой), около 3 % белков, а ешё углеводы, органические кислоты, витамины и минеральные вещества. НддО,, изомерен сахарозе. В организме человека под действием фермента лактазы этот сахар расщепляется на моносахариды глюкозу и галактозу, которые легко усваиваются. За счёт этого, например, грудные дети пополняют запасы углеводов. Интересно, что у многих людей (в основном у представителей монголоидной расы) организм в зрелом возрасте утрачивает способность расщеплять лактозу.


Проходя через пищеварительный тракт, лактоза не усваивается, а становится питательной средой для развития различных болезнетворных микроорганизмов, что приводит к общему недомоганию. Именно поэтому народы Дальнего Востока (японцы, китайцы) практически не употребляют в пишу молочные продукты.


В промышленных условиях молоко подвергают тепловой обработке, цель которой — подавить развитие микроорганизмов и продлить срок его хранения. Для этого молоко пастеризуют — выдерживают 30 мин при 65 °С, а также используют кратковременную термообработку — нагревают в течение 10-20 с до 71 °С.  По сравнению с пастеризацией термообработка лучше сохраняет питательные вещества, в первую очередь витамины. Чтобы молоко не расслаивалось на сливки и сыворотку, его гомогенизируют — пропускают под давлением через небольшие отверстия. Жировые шарики дробятся, уменьшаются в размерах, а молоко становится более вязким.


Значительная часть молока идёт на переработку — для производства сливочного масла, сыра и кисломолочных продуктов (кефира, ряженки, простокваши, сметаны).


Чтобы получить кефир, молоко сквашивают — выдерживают в течение 8-10 ч при 20-25 °С, добавляя затравку молочнокислых бактерий. Под их действием лактоза распадается до молочной кислоты:


с»н»о» + н,о =лактоза == 4СНзСН(ОН)СООН. молочная (2-гидроксипропановая) кислота


Именно молочная кислота определяет специфический вкус кефира. По мере того как она накапливается в растворе, происходит коагуляция (свёртывание)казеина, который выделяется в свободном виде. Поэтому кефир имеет более густую консистенцию, чем молоко. Молочнокислое сбраживание лактозы сопровождается спиртовым брожением, из-за чего в кисломолочных продуктах, в частности в кефире, есть небольшое количество алкоголя (до 0,03 %). В кисломолочных продуктах содержатся также микроорганизмы, которые подавляют развитие болезнетворных бактерий и тем самым улучшают пишеварение.


Творог тоже получают сквашиванием молока молочнокислыми бактериями. Его главной составной частью является белок казеин.


Чтобы приготовить сливочное масло, от молочной сыворотки необходимо отделить капельки жира, входящие в состав молока. Для этого сбивают сливки — верхний, более жирный слой, образующийся при отстаивании молока.


Казеин входит также в состав сыров. Их делают, добавляя в молоко бактериальную закваску и специальные ферменты, а затем подогревая смесь до определённой температуры. В выделившийся сгусток вновь вводят ферменты и подогревают. При этом происходит частичное изменение структуры и состава казеина. Затем смесь раскладывают по формам и длительное время — до шести месяцев — выдерживают при низкой температуре (не выше 15 °С). Во время созревания казеин под действием ферментов распадается на поли-пептиды и свободные аминокислоты. Часть аминокислот окисляется кислородом воздуха, при этом образуются аммиак, альдегиды, а также кетокислоты, придающие сыру характерный аромат.


Скисание молока — привычный пример денатурации белка.

Медная кровь


В холодных водах Перуанского течения в Тихом океане обитает кальмар Dosidicus gigas. Его сигарообразное тело вместе со щупальцами достигает в длину 3,5 м , а масса гиганта может превышать 150 кг . Мощные мышиы выбрасывают струю воды с силой, с какой она бьёт из пожарного рукава, благодаря чему кальмар способен двигаться со скоростью до 40 км/ч . Клювом, очень крепким и острым, он может перебить стальной кабель. По свидетельству очевидцев, кальмар буквально в клочья раздирает 20-килограммовую рыбину. Этот свирепый хишник очень опасен и для человека. В книге Франка Лейна «Царство осьминога» утверждается, что «человек, упавший за борт в местах, где обитает много кальмаров, не проживёт и полминуты».


Чтобы «зарядиться» энергией, этому обитателю океана требуется много кислорода — не менее 50 л в час. По-ступаюший из морской воды кислород разносится по телу кальмара с помошью особого белка, содержащего медь, — гемоиианина (от греч. «гема» — «кровь» и «кианос» — «лазурный», «голубой»).


Стоит заметить, что в крови позвоночных кислород «транспортируют» атомы железа в составе гема — особой сложной молекулы, которая входит в состав белка гемоглобина. Им буквально нашпигованы красные кровяные клетки — эритроциты. Молекула гемоглобина содержит четыре гемовых фрагмента, каждый из которых способен связать молекулу кислорода. В отличие от гемоглобина, в гемоиианине атомы меди непосредственно связаны с белковыми молекулами, которые не включены ни в какие клетки, а свободно «плавают» в крови. Зато одна молекула гемоиианина способна связать до 200 атомов меди. И ешё одна особенность гемоиианина — его молекулы имеют огромные даже для белков размеры. У «обычных» белков, входящих в состав яиц, молока, мыши, молекулярная масса колеблется в пределах от б тыс. до 1 млн, а молекулярная масса гемоиианина может достигать 10 млн! Это один из самых крупных белков; больше по размеру и массе только белковые комплексы у вирусов.


Гемоиианин — очень древний белок. Он устроен проще, чем гемоглобин и не так эффективен. Тем не менее при малом содержании кислорода в морской воде гемоиианин довольно успешно снабжает им ткани холоднокровных животных. Так, давление кислорода в жабрах лангуста составляет всего 7 мм рт. ст. (930 Па), а в тканях — 3 мм рт. ст.; причём концентрация этого газа в крови лангуста в 20 раз выше, чем в морской воде.


Кроме кальмаров, кислород переносится «голубой кровью» также у десятиногих ракообразных (омары, крабы, креветки). Гемоиианин найден у всех головоногих моллюсков (осьминоги, кальмары, каракатицы), разнообразных улиток, пауков и др. А вот у морских гребешков, устриц и других двустворчатых моллюсков его нет.


Количество гемоиианина в крови может быть самым разным. Так, у шустрых осьминога и мечехвоста (морское животное типа членистоногих) концентрация этого необычного белка доходит до 10 г в 100 мл крови — почти столько же гемоглобина в крови человека. В то же время, у малоподвижного съедобного моллюска морское ушко Hatiotis tuberculata в 100 мл крови всего 0,03 г гемоиианина. Это и понятно: чем более активно животное, чем больше кислорода необходимо ему для восполнения энергетических затрат, тем выше в крови концентрация белка, переносящего кислород.


Гемоиианин был открыт в 60-х гг. XIX в., когда биологи заметили, что кровь головоногих моллюсков при прохождении через жабры окрашивается в голубой цвет. А в 1878 г . бельгийский физиолог Леон Фредерик доказал, что голубой цвет вызван реакцией кислорода с медьсодержащим белком, который он назвал гемоиианином. Когда последний теряет кислород, он, в отличие от гемоглобина, становится бесцветным. Примечательно, что всю работу по изучению нового белка Фредерик выполнил в течение одного дня.


Из гемоиианина нетрудно полностью извлечь медь. Аля этого достаточно обработать белок в отсутствие кислорода реактивом, который прочно связывается с ионами одновалентной меди. Таким же способом можно определить содержание меди в гемоиианине. Лишённый этого металла, он теряет способность переносить кислород. Но если потом ввести в раствор белка ионы Си»1′, гемоиианин восстанавливает свою физиологическую активность.


Так было доказано, что в отсутствие кислорода медь гемоиианина находится в степени окисления +1. При избытке же этого газа происходит частичное окисление металла. При этом всегда на одну связанную гемоиианином молекулу кислорода приходится два атома меди. Таким образом, кислород окисляет ровно половину атомов меди. Это ещё одно отличие гемоиианина от значительно более распространённого в животном мире гемоглобина, в котором все атомы железа равноценны и имеют заряд +2 как в свободном состоянии, так и в комплексе с кислородом.

Урок 12. аминокислоты. белки — Химия — 10 класс

Химия, 10 класс

Урок № 12. Аминокислоты. Белки

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён аминокислотам, их строению, номенклатуре, знакомству с пептидной группой и пептидной связью, химическими свойствами аминокислот, пептидам и полипептидам, знакомству с глицином как представителем аминокислот, биологической роли аминокислот, белкам, их структуре, химическим свойствам.

Глоссарий

Аминокислота – это азотсодержащее органическое соединение, в составе которой есть как аминогруппа, так и карбоксильная группа.

Белки – органические полимеры, в состав которых входят остатки аминокислот, соединённые пептидной связью. Количество аминокислотных остатков в белках обычно более 50.

Биуретовая реакция – качественная цветная реакция на пептидные связи. При добавлении к белку раствора щёлочи и сульфата меди (II) раствор приобретает красно-фиолетовую окраску.

Гидролиз белка – распад белка на отдельные аминокислоты в водном растворе кислот или щелочей.

Денатурация белка – разрушение вторичной, третичной и четвертичной структуры белка при нагревании, действии растворов солей тяжёлых металлов, кислот и щелочей. При денатурации белок сворачивается и выпадает в осадок.

Ксантопротеиновая реакция – качественная цветная реакция концентрированной азотной кислоты с белками, содержащими остатки ароматических аминокислот. При добавлении концентрированной азотной кислоты к белку и нагревании сначала происходит денатурация белка, а затем появляется жёлтое окрашивание.

Олигопептиды – органические соединения, состоящие из 10–20 остатков аминокислот, связанных пептидными связями.

Пептидная группа – группа атомов в составе пептидов, состоящая из атомов углерода, кислорода, азота и водорода.

Пептидная связь – связь между атомами углерода и азота в пептидной группе.

Пептиды – органические соединения, состоящие из нескольких аминокислотных остатков, соединённых пептидной связью.

Полипептиды – макромолекулы, состоящие из 20–50 аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

  • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Аминокислоты – это азотсодержащие органические соединения, в состав которых входят как аминогруппа, так и карбоксильная группа

Простейшим представителем аминокислот является глицин – аминоуксусная (аминоэтановая) кислота

По международной номенклатуре нумерация углеродных атомов начинается от углерода карбоксильной группы.

Достаточно часто в литературе можно встретить обозначения углеродных атомов в аминокислотах с помощью букв греческого алфавита. При этом атом углерода карбонильной группы не имеет обозначения.

Для некоторых аминокислот существуют тривиальные названия.

Изомеры аминокислот различаются строением углеводородного радикала и положением аминогруппы.

Все α-аминокислоты, кроме глицина, имеют в своем составе асимметрический атом, который следует сразу за карбоксильной группой. У этого атома углерода все заместители разные.

Благодаря этому атому, для α-аминокислот характерна оптическая изомерия. В природе распространены только L-α-аминокислоты.

Биологическое значение аминокислот

Из аминокислот наибольшее значение имеют α-аминокислоты, так как они входят в состав белковых молекул, из которых построено всё живое вещество.

Растения и бактерии способны самостоятельно синтезировать все необходимые для них аминокислоты. Млекопитающие, в том числе и человек, не могут синтезировать ряд аминокислот, они должны поступать в организм с пищей. К таким незаменимым аминокислотам относятся метионин, треонин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, валин, лизин, триптофан.

α-Аминокислоты необходимы человеку для образования белков. Большую часть аминокислот для этих целей человек получает с пищей. Некоторые аминокислоты можно синтезировать. Для регулирования обменных процессов аминокислоты применяются как лекарства (например, глицин).

Получение аминокислот

В промышленности α-аминокислоты получают гидролизом белков.

Можно синтезировать аминокислоты из хлорпроизводных карбоновых кислот и аммиака.

Cl-CH2-COOH + 2NH3 → NH2-CH2-COOH + NH4Cl

Физические и химические свойства аминокислот

Аминокислоты – кристаллические вещества без цвета и запаха, сладковатые на вкус. Хорошо растворяются в воде.

Аминокислоты – амфотерные соединения, так как аминогруппа проявляет основные свойства, а карбоксильная группа – кислотные.

Карбоксильная группа в составе аминокислот позволяет им реагировать со спиртами. В результате реакции образуются сложные эфиры.

Ион водорода от карбоксильной группы может переходить к аминогруппе, в результате образуется биполярный ион.

Пептиды

Аминокислоты могут реагировать друг с другом, аминогруппа одной кислоты соединяется с карбоксильной группой другой кислоты, при этом происходит выделение воды.

Группа атомов СО-NH называется пептидной (или амидной) группой, а связь между атомами углерода и азота – пептидной (амидной) связью.

Соединения, образованные из нескольких аминокислот с помощью пептидной связи, называются пептидами.

Называют пептиды перечислением тривиальных названий аминокислот, входящих в состав пептида, начиная с аминокислотного остатка со свободной аминогруппой (N-конец), заменяя в названии аминокислот окончание «ин» на «ил». Последней называют аминокислоту со свободной карбоксильной группой (С-конец), её название не изменяется. Часто название пептида записывают с помощью трёхбуквенных латинских сокращённых наименований аминокислот.

Молекулы, в состав которых входит 10–20 остатков аминокислот, называют олигопептидами.

Макромолекулы, образованные 20–50 остатками аминокислот называют полипептидами.

Полипептиды входят в состав многих гормонов. Нейропептиды регулируют работу мозга, процессы сна, обучения, обладают обезболивающим эффектом.

Белки

Полипептиды, содержащие в своём составе более 50 остатков аминокислот, называются белками. Это природные полимеры, которые образуют клетки всех живых организмов. Без белков невозможны обмен веществ, размножение и рост живых организмов.

Белки образованы атомами углерода, водорода, кислорода и азота. Кроме этих атомов, макромолекулы белков могут содержать атомы фосфора, серы, железа и других элементов.

Относительная молекулярная масса белковых молекул может быть от нескольких десятков до сотен атомных единиц массы.

Структура белков

Последовательность остатков аминокислот в молекуле белка образует первичную структуру белка.

Между атомом кислорода в группе С=О и атомом водорода в амидной группе – NH – образуется водородная связь, в результате чего макромолекула белка закручивается в спираль. Образуется вторичная структура белка.

Функциональные группы, расположенные на внешней стороне спирали, могут взаимодействовать с другими функциональными группами этой же макромолекулы. Например, между атомами серы образуется сульфидный мостик, между карбоксильной и гидроксильной группами возникает сложноэфирный мостик.

В результате образуется третичная структура белка, которая определяет специфическую биологическую активность белков. Именно благодаря уникальной третичной структуре биологические катализаторы – ферменты обладают уникальной избирательностью.

Благодаря различным функциональным группам белковые молекулы могут соединяться друг с другом, в результате формируется четвертичная структура белка.

Химические свойства белков

В зависимости от молекулярной массы и функциональных групп белки могут как хорошо растворяться в воде, так и не растворяться в ней.

Под действием температуры, растворов солей тяжёлых металлов, кислот и щелочей происходит разрушение вторичной, третичной и четвертичной структуры белка, называемое денатурацией.

При нагревании в присутствии кислоты или щёлочи белки подвергаются гидролизу, распадаясь на исходные аминокислоты.

Белки в щелочной среде в присутствии сульфата меди (II) окрашивают раствор в красно-фиолетовый цвет. Это реакция на пептидную группу (биуретовая реакция).

Концентрированная азотная кислота при нагревании окрашивает белки в жёлтый цвет, если в состав белка входят остатки ароматических аминокислот, например, фенилаланина (ксантопротеиновая реакция).

Для обнаружения в составе белка атомов серы проводят реакцию с ацетатом свинца в щелочной среде при нагревании. В результате образуется чёрный осадок (цистеиновая реакция).

Превращения белков в организме

Белки являются обязательными компонентами в пищевом рационе человека. В организме человека белки, поступившие с пищей, под действием ферментов подвергаются гидролизу и разлагаются на отдельные аминокислоты. Эти аминокислоты – строительный материал для образования новых белков, необходимых человеку. Для синтеза белков необходима энергия, которую поставляет в организме АТФ. Также энергия выделяется при распаде жиров и углеводов. Кроме синтеза белков происходит их распад с образованием углекислого газа, аммиака, мочевины и воды.

Успехи в изучении и синтезе белков

В 1954 г. британский биолог Фредерик Сенгер впервые расшифровал строение белка инсулина. Каждая молекула инсулина состоит из двух полипептидов, в одном из которых 21 остаток аминокислоты, а в другом – 30 аминокислотных остатков.

В 1967 г. был создан прибор – секвенатор, позволяющий определять последовательность остатков аминокислот в макромолекуле белка.

Первый белок, синтезированный в лаборатории в 1953 г. был окситоцин.

В настоящее время развивается наука, которая занимается синтезом искусственных белков, – генная инженерия.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Решение задачи на вычисление массовой доли элемента в молекуле аминокислоты.

Условие задачи: вычислите массовую долю азота в молекуле аспаргина

. Ответ запишите с точностью до десятых долей.

Шаг первый: вычислить относительную молекулярную массу молекулы аспаргина:

М = 4·12 + 8·1 + 2·14 + 3·16 = 132 а.е.м.

Шаг второй: определить количество атомов азота в молекуле аспаргина и определить их относительную атомную массу:

2·14 = 28 а.е.м.

Шаг третий: определить массовую долю азота как отношение относительной атомной массы азота к относительной молекулярной массе аспаргина:

(28 : 132)·100 = 21,2 %.

Ответ: 21,2.

2. Решение задачи на определение количества различных олигопептидов, которые можно получить из определённого набора аминокислот.

Условие задачи: Сколько ди- и трипептидов можно составить из двух молекул аланина и одной молекулы цистеина?

Шаг первый: определить количество возможных дипептидов.

Из двух молекул аланина и одной молекулы цистеина можно составить три дипептида: Ala-Ala, Ala-Cys и Cys-Ala (два последних дипептида – разные соединения, так как в молекуле Ala-Cys карбоксильная группа аланина соединяется с аминогруппой цистеина, а в молекуле Cys-Ala карбоксильная группа цистеина соединяется с аминогруппой аланина).

Шаг второй: определить количество возможных трипептидов.

Ala-Ala-Cys, Ala-Cys-Ala, Cys-Ala-Ala – возможно составить 3 трипептида.

Ответ: 3 дипептида и 3 трипептида.

Tарелка Здорового Питания (Russian) | The Nutrition Source

Тарелка Здорового Питания, созданная экспертами по питанию Гарвардской школы общественного здравоохранения,  это руководство для здорового, сбалансированного питания – на тарелке или в вашей коробке для ланча.  Прикрепите копию на холодильник для ежедневного напоминания о здоровом, сбалансированном питании.

  • Овощи и фрукты должны состАвлять основную часть Вашего приёма пищи – ½ тарелки.

Обеспечьте разнообразие цвета и вида Вашей пищи и помните, что картофель не считается овощем по Тарелке Здорового Питания из-за негативного воздействия на уровень сахара в крови.

  • Отдайте предпочтение цельнозерновым – ¼ тарелки.

Цельные и неочищенные  зерновые –цельная пшеница, ячмень, зерна пшеницы,  киноа, овсянка, гречка,  неочищенный рис и продукты, изготовленные из них,  например, макароны из цельной пшеницы, – меньше влияют на уровень сахара в  крови и инсулин, чем белый хлеб, белый рис и другие очищенные зерна.

  • Сила белка – ¼ тарелки.

Рыба, курица, фасоль, орехи  являются здоровыми и  разнообразными источниками белка. Их можно добавить в салат и они хорошо сочетаются с овощами. Ограничьте потребление красного мяса и избегайте его потребления в переработанном виде, таком как бекон и сосиски.

  • Полезные растительные масла – в умеренном количестве.

Выбирайте полезные растительные масла, такие как оливковое, рапсовое, кукурузное, подсолнечное, арахисовое и другие. Избегайте частично гидрогенизированные масла, которые содержат вредные транс-жиры. Помните, что пониженная жирность не всегда означает  “полезное.”

  • Пейте воду, кофе или чай.

Откажитесь от сладких напитков, ограничьте потребление молока и молочных продуктов до одной или двух порций в день, ограничьте потребление сока до маленького стакана в день.

  • Будьте активны.

Красный человечек, который бежит  вдоль Тарелки Здорового Питания, – это напоминание, что активность также важна для контроля веса.

Основное послание Тарелки Здорового Питания – отдайте предпочтение качеству питания.

  • Вид углеводов в вашем питании важнее, чем количество, потому что некоторые источники углеводов – такие, как овощи (кроме картофеля), фрукты, цельнозерновые, бобовые – полезнее, чем другие.
  • Тарелка Здорового Питания также советует избегать употребление сладких напитков, основной источник калорий – обычно с низкой пищевой ценностью.
  • Тарелка Здорового Питания поощряет употребление полезных растительных масел и не устанавливает лимит на ежедневный расход калорий от полезных источников жира.

Тарелки здорового питания условия использования

Мы даем разрешение использовать изображение Тарелки здоровоBго питания в соответствии со следующими сроками и условиями:

  • Вы обязаны включить ссылку: “Авторское право © 2011 Гарвардский университет. Для дополнительной информации о Тарелке здорового питания обратитесь в Источник Питания кафедры Питания Гарвардской школы общественного здравоохранения, http://www.thenutritionsource.org и  Harvard Health Publications, health.harvard.edu.”
  • Ваше использование Тарелки здорового питания должно быть только в некомерческих целях.
  • Ваше использование Тарелки здорового питания должно соответсвовать всем применимым законам.
  • Вы не должны модифицировать изображение или текст.
  • Гарвард может аннулировать это разрешение в любое время по собственному усмотрению. В случае, если разрешение аннулировано, Вы обязаны снять изображение со всех сайтов и общественных мест в течении не более пяти дней.
  • Гарвард категорически запрещает любую индикацию – явную или подразумеваемую – которая предполагает или может привести к мысли, что Гарвард, кафедра Питания Гарвардской школы общественного здравоохранения или сайт Источник Питания поддерживают какие либо продукты, сервисы, физические лица, группы или организации. Следовательно, Вы не имеете права использовать названия  “Гарвард”, “кафедра Питания  Гарвардской школы общественного здравоохранения” , “Источник Питания”  или какие-либо Гарвардские товарные знаки, связанные с Тарелкой здорового питания, без предварительного одобрения в письменной форме за исключением конкретной ссылки, указанной выше, в целях воспроизведения.
  • Вы не имеете право использовать Тарелку здорового питания в какой-либо форме, которая может навредить репутации Гарварда.
  • Гарвард отказывается от любых гарантий (прямых или подразумеваемых), связанных с Тарелкой здорового питания, в том числе, каких-либо подразумеваемых гарантий товарности, пригодности для определенных целей и ненарушения прав. Вы ограждаете и освобождаете Гарвардский университет и его руководящий совет, сотрудников, преподовательский состав, студентов, работников и представителей от каких либо претензий, убытков, потерь, обязательств, расходов, исходящих из или связанных с Вашим использованием Тарелки здорового питания.

Translation assistance provided by Alen Agaronov and Katsiaryna Bykov

Terms of Use

The contents of this website are for educational purposes and are not intended to offer personal medical advice. You should seek the advice of your physician or other qualified health provider with any questions you may have regarding a medical condition. Never disregard professional medical advice or delay in seeking it because of something you have read on this website. The Nutrition Source does not recommend or endorse any products.

Меня интересует полный список эмотиконов | Поддержка Skype

СмайликИмяСочетания клавиш
Смайлик ребенок(смайлик)
Смайлик(смайлик)
Смайлики(смайлик)
Смайлик(смайлик)
Смайлик женщина(смайлик)
Женщина извихла(womancurlyhair)
Женщина с белыми цветами(womanwhitehair)
Лицо с белыми цветами(personwhitehair)
Женщина ветлам(womanblondhair)
Мужчина вялый(manblondhair)
Юный бабуля(gran)
Человек нахмурился(нахмурившись)
Человек нахмурился(manfrowning)
Женщина нахмуряется(womanfrowning)
Pouting face(poutingface)
Маршруты мужчин(manpouting)
Маршруты для женщины(womanpouting)
Лицо без хорошего жеста(facewithnogoodgesture)
Человек без гестинга(mangesturingnotok)
Женщина без гистистинга(womangesturingno)
Человек, гистистинг, ОК(persongesturingok)
Мужчина гистистинга ОК(mangesturingok)
Женщина гистистинга ОК(womangesturingok)
Человек, который раздает руку(persontippinghand)
Человек, который ет в руках(мантия от руки)
Женщина ветвется рукой(womantippinghand)
Человек, который поднимет руку(happypersonraisingonehand)
Мужчина поднимет руку(manraisinghand)
Женщина поднимет руку(womanraisinghand)
Человек с нарушением слуха(persondeaf)
Человек с нарушением слуха(mandeaf)
Женщина с нарушением слуха(womandeaf)
Человек, который боется(смайл)
Поклон(bow)
Спасибо(thanks)
Person facepalming(personfacepalming)
Мужчина, заявляющий в лицо(manfacepalming)
Женщина, которая обратилась за помощью к соитию лица(womanfacepalming)
Женщина, отрежимая(womanshrug) (отрежим) (fshrug)
Человек отрежим(manshrug) (mshrug)
Человек, который является работником здравоохранения(manhealthworker)
Женщина-медицинский работник(womanhealthworker)
Мужчина выпускник(mangraduate)
Женщина выпускник(womangraduate)
Преподаватель-мужчина(manteacher)
Женщина-преподаватель(женщина-teacher)
Man judge(manjudge)
Женщина, судит(womanjudge)
Мужчина(manfarmer)
Женщина(женщина-фармер)
Мужчина(manchef)
Женщина(womanchef)
Man Mechanic(manmechanic)
Женщина-мема(womanmechanic)
Человек сварщик(manwelder)
Женщина-сварщик(womanwelder)
Office работник(officeworkermale)
Office сотрудница(officeworkerfemale)
Мужчина-Мануа(manscientist)
Женщина(womanscientist)
Мужчина пишет код(mantechie) (mandeveloper)
Женщина пишет код(womantechie) (womandeveloper)
Мужчина(mansinger)
Женщина(womansinger)
Человек, который является исполнителем(манархист)
Женщина-исполнителя(womanartist)
Пилотный человек(manpilot)
Женщина пилот(womanpilot)
Мужчина(манастронаут)
Женщина-женщина(womanastronaut)
Человек, заявщик(manfirefireer)
Женщина-fire висячего(womanfirefireer)
Мужчина, сотрудник службы безопасности(manpoliceofficer)
Женщина-сотрудник(womanpoliceofficer)
Детектив(сыщик)
Человек, который является инспектором(неопределяемая)
Женщина-инспектор(незащищенная женщина)
Man guard(manguard)
Женщина-гвардейка(womanguard)
Ниндзя(ninja)
Строитель(строительство)
Человек, который является работником постройки(manconstructionworker)
Сотрудница постройки(womanconstructionworker)
Принц(ст)
Принцесса(ст)
Человек с шабаном(personоingingturban)
Мужчина в шабане(man_wearing_turban)
Женщина с шабаном(womanоingingturban)
Мужчина с китайской кепкой(man_with_chinese_cap)
Женщина с хламом(woman_with_head_scarf)
Мужчина в разу(manintuxedo)
Женщина с вуалями(womanwithveil)
Женщина висят(женщина- иконка)
Грудное вскармливание(ветвь)
Женщина держит ребенка(womanholdingbaby)
Мужчина держит ребенка(manholdingbaby)
Ребенок(babyangel) (аммиа)
Санта(деду) (xmas) (рождественские)
Г-жа Заветь(mother_christmas)
Мужчина(mansuperhero)
Женщина-женщина(hero) (womansuperhero)
Суперзлодей(supervilvilvil)
Человек с суперносием(mansupervilvil)
Женщина, суперзлабная(womansupervilvil)
Mage(mage) (мастер)
Женщина-mage(womanmage) (3rceress)
Фея(висячная)
Мужчина(manfairy)
Женщина(womanfairy)
Хозяйка-Хозяйка(хозяйка) (ladyvampire)
Молоток Дстанула(дятула)
Мерферсон(merperson)
Мерман(merman)
Русалка(ветвь)
Эльф(elf)
Человек с скользким гоголев(manelf)
женщина elf(womanelf)
Джинн(genie)
Человек с гением(mangenie)
Женщина-гений(женщинагений)
Зомби(с)
Человек получает(persongettingfacemassage) (facemassage)
Мужчина получает от вас 365(mangettingfacemassage)
Знакомство с 365-(persongettinghaircut)
Мужчина получает от него(mangettinghaircut)
Женщина получает женщина(womangettinghaircut)
Пешеходной(ветвь)
Мужчина идет(в угонах) (manpedestped)
Женщина идет(женщина) (womanpedestpedped)
Стоя(положение) (нелинейная разная погона)
Мужчина стоит(нестандартная)
Женщина стоит(женщина)
Человек, у которого есть ветвь(personkneeling)
Мужчина ветвь(mankneeling)
Женщина ветвь(womankneeling)
Человек с пробной cane(personwithprobingcane)
Man probing cane(manprobingcane)
Женщина сдвоегодной cane(womanprobingcane)
Человек в загонах(personinокrizedwheelchair)
Мужчина в загонах(maninокrizedwheelchair)
Женщина в загонах(womaninокrizedwheelchair)
Мужчина в вручную(maninmanualwheelchair)
Женщина в вручную(womaninmanualwheelchair)
Бегун(приозер)
Нужно выполнить(гофрун) (gtr) (выполнить)
Запущена(работает)
Женщина втяхла(womandancing)
Танцы(dance) \o/ \:D/ \:d/
Мужчина в погонах(maninsuitlevitating)
Люди с ушами-(people_with_bunny_ears)
Мужчины с ушами(men_with_bunny_ears)
Женщина с ушами(women_with_bunny_ears)
Парная комната для людей(steam_room)
Мужчина в парной комнате(man_steam_room)
Женщина в парной комнате(woman_steam_room)
Человек, поднимающийся(взбиратель)
Мужчина взбирается(manclimbing)
Женщина взбирается(womanclimbing)
Женщина-ограждение(womanfencer)
Скачки(коня)
Лыжник(skier)
Сноубордист(остереодер)
Человек, играющий в гольф(гольфист)
Мужчина в гольф(lfing)
Женщина в гольф(женщинаголфер)
Человек, просматривающий веб-пользователи(personsurfing)
Мужчина-серфер(mansurfer) (msurfer)
Женщина-серфер(womansurfer) (wsurfer) (fsurfer)
Мужчина, соревнуюсь по строкам(manrowing ветвь)
Женщина, которая нося в строки(womanrowing ветвь)
Мужчина плавает(manswimming)
Женщина плавает(womanswimmer)
Человек, подпрыгивающий балл(подпрыгивающий шар)
Мужчина подскакивкающий балл(manbouncingingball)
Женщина подскакивкающий балл(womanbouncingball)
Человек, который поднимет вес(весовая подтяжка)
Мужчина, который поднимет вес(manweightingweights)
Женщина, поднимавшаяся с веса(womanweightweighter)
Человек на велосипеде(1f6b4_personbiking)
Велосипедов(велосипед) (велосипед) (песочница)
Женщина на велосипеде(womanridingbike)
Мужчина на горных велосипедах(manmountainbiking)
Женщина на горных велосипедах(womanmountainbiking)
Карточка для человека(personcartwheeling)
Корзина мужчины(mancartwheeling)
Женщина в корзине(womancartwheeling)
Мужчины, ресюм(menwrestling)
Женщина борется с женщиной(женщина ветвь)
Мужчина играет в водяную поло(manplayingwaterpolo)
Женщина играет в водяные поло(womanplayingwaterpolo)
Мужчина играет в рукой(manplayinghandball)
Женщина играет в рукой(womanplayinghandball)
Мужчина, переехав(поохотячивание)
Женщина, с которой вы съехались(женщина сопрягает)
Человек в позиции lotus(lotusposition)
Человек в позиции «Lotus»(maninlotusposition)
Йога(yoga)
Женщина ванной(womanbath)
Человек в ложе(personinbed)
Пара, удерживая на руках(удержание от руки) (парные обивки) (nonbinarynonbinaryholdinghands)
Женщина держит за руки(женщина висят от руки)
Мужчина держит за руки(manwomanholdinghands)
Мужчина, удерживая на руках(manmanholdinghands)
Couple couple(ветвь) (парная киссинг) (nonbinarynonbinarykis)
Мужчина(manwomankiss)
Женщина(womanwomankiss) (womanwomankissing)
Man man man(manmankiss) (manmankissing)
Парная пара с серде(coupleheart) (nonbinarynonbinaryheart)
Сердце мужчины(manwomanheart)
Женщина серде(womanwomanheart)
Мужчина, сердце мужчины(manmanheart)
Семьи(семья)
Женщина-семья(familymanwoman ветвя)
Семьян, женщина, мальчик(familymanwomanиboy)
Мужчина семьи, женщина, мальчик(familymanwomanboyboy)
Женщина-семья, женщина(familymanwoman ветвях)
Мужчина семьи, мальчик(familymanmanboy)
Семья мужчина-мужчина, девочки(familymanmanman в)
Мужчина семьи, мальчик(familymanmanиboy)
Женщина-семья, женщина, мальчик(familywomanwomanboy)
Женщина-семья, женщина(familywomanwoman ветвя)
Женщина-семья, мальчик(familywomanwoman вboy)
Семья женщина, женщина, мальчик(familywomanwomanboyboy)
Женщина-семья, женщина, девочки(familywomanwoman ветвь)
Семьян, мальчик(familymanboy)
Семьян, мальчик(familymanboyboy)
Семья с семьей, девочки(familyman разных членов семьи)
Семьян, мальчик(familymanиboy)
Семья с девочки(familyman переустанавливка)
Семья, женщина, мальчик(familywomanboy)
Семья, женщина, мальчик(familywomanboyboy)
Мама и дочка(ланданддойтер) (womanandand)
Семья, женщина, мальчик(familywomanиboy)
Женщина-семья, девочки(familywoman ветвей)
Заговорение(speakingheadinsilhouette)
Цыммы в «О-ва»(жеsinsilhouette)
Висяк в «О-ва»(гинсинхуэтта)
Следы(размеры)
Skype unique  
СмайликИмяСочетания клавиш
Подача в баллонке(посмеять)
Подача мужчины из яиконок(manbottlefeeding)
Напряженный день(busyday)
Человек занят день(manbusyday)
Женщина(womanblowkiss)
Man инот(manblowkiss)
Женщина получает награду(womanaward)
Награда мужчины(manaward)
Женщина подписала знак «нравится»(womansignlove)
Мужчина подписал знак «нравится»(мансинхилов)
Любите кота (женщина)(womanholdingcat)
Любите кота (самец)(manholdingcat)
Любовная собака (женщина)(womanholdingdog)
Любовная собака (самец)(manholdingdog)
Чарлидерши(черлидер)
Поддерживать по размеру(пропустить) (пропускполука)
Синхронизированный плавательный плава(synchswim)
Suryan Namaskar(suryannamaskar)
Батут(вечнаяполиния)
Человек с мышцами и жирами(мышца)
Подиум(победителем)
Женщина играет в футбол(womanslamdunk)
Баскетбол(slamdunk)
Скейт(ст)
Женщина-женщина(womanиrbike)
Мужчина Мануа(manиrbike)
Женщина играет(womanfootfoot)
Мужчина играет(1) (клетлет)
Потяните снимок(снимок) (снимок) (cha cha
Засмеяна(в миске) (нет) (etet)
Лечу к тебе с любовью(fallinlove)
Сбой в 100(суффайл)
Лука(целевой объект)
Сбой в 100(footballfail)
Мужчина фотограф(zilmer) (priidu)
Мужчина и его собака(toivo)
Grannyny(grannyscooter)
Всегда любите(foreverlove)
Танцор диско(ст) (ветвь)
Бхангра(bhangra)
Мариачи любая(мариачилове)
Вприпрыжку(skipping)
Мужчина пропускает(manskipping)
Женщина(женщина) (женщина) (девочки)
Человек(мужчина) (самец) (мальчик)
Завис компьютер(computerrage) (typingrage)
TV binge binge(tvbinge)
В любовной позе(bollylove)
Покупки девочки(покупки) (ветвь)
Нет!(нахи) (naa)
Тапочки(chappal) (slipper)
Обещаю(promise) (kasamse)
Извините(kaanpakadna) (к сожалению) (maafi)
Ведьма(ветвь)
Пошаговая пошаговая по(mymy)
Волны волны(wave)
Остановить(конец)
Время папы(для папок)
Мама-mello(hotchocolate)
Приятное ощущение!(висяк)
Йой Гоуол(джэнгюал)
Мастер заморозков(edmoroz) (градусов)
Auld(auld)
Lang(lang)
syne (сине)(syne)
Xmas woman(xmaswoman)
Xmas man(xmasman)
Ant-Man(antman)
Оса(amwasp)
Призрак(amghost)
«Пим» (Pym)(висяк)
Летящий ant(amflyingant)
Поездки в машине(amtruck)
Рост wasp(amwaspgrow)
L3–37(l3–37) (l337)
Ландо(lando)
Enfys Nest(enfysnest)
Qi’ra(qi’ra) (qira)
Беккет(ыйет)
Индивидуальные(solo)
Чуи(висячий)

Базовые биохимические показатели

Комплексное лабораторное обследование, включающее все основные биохимические показатели крови и позволяющее оценить функцию печени (АЛТ, АСТ, билирубин общий), почек (мочевина, креатинин), а также обмен углеводов (глюкоза), липидов (холестерол общий) и белков (общий белок).

Синонимы русские

Основные биохимические показатели крови.

Синонимы английские

Biochemical profile, Basic biochemical blood tests.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.

  • Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.

  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Базовые биохимические показатели крови позволяют провести комплексную оценку функций различных органов и систем. Вместе с общим анализом крови (ОАК) и общим анализом мочи (ОАМ) это комплексное исследование входит в «клинический минимум» анализов, который выполняется практически при любом обращении пациента к врачу. Анализ является скрининговым и включает базовые показатели, с помощью которых можно оценить основные функции человеческого тела и заподозрить наиболее распространенные заболевания.

1. Для оценки функции печени исследуют печеночные ферменты аланинаминотрансферазу (АЛТ) и аспартатаминотрансферазу (АЛТ) и общий билирубин.

АЛТ и АСТ – ферменты, катализирующие перенос аминогрупп между аминокислотами (трансаминазы). Хотя эти ферменты также могут быть обнаружены во многих других тканях и органах (сердце, скелетные мышцы, почки, головной мозг, эритроциты), изменение их концентрации в крови чаще связано с заболеваниями печени, что обуславливает их название — печеночные трансаминазы. АЛТ является более специфичным маркером заболеваний печени, чем АСТ. При вирусных гепатитах и токсическом поражении печени, как правило, наблюдается одинаковое повышение уровня АЛТ и АСТ. При алкогольном гепатите, метастазах в печень и циррозе печени наблюдается более выраженное повышение АСТ, чем АЛТ. Следует отметить, что прямой связи между степенью повреждения печени и уровнем печеночных трасаминаз нет.

Билирубин – пигмент, образующийся при распаде гемоглобина и некоторых других гемсодержащих белков в печени, селезенке и костном мозге. Общий билирубин представляет собой совокупность несвязанного (непрямого, ассоциированного с альбумином) и связанного с глюкуроновой кислотой (прямого) билирубина. Увеличение уровня билирубина может наблюдаться при многих заболеваниях печени, однако наибольшее значение этого маркера заключается в дифференциальной диагностике желтух и диагностике обструкции желчных путей. При повышении уровня общего билирубина целесообразно провести исследование прямого билирубина и рассчитать значение непрямого билирубина, а также исследовать концентрации таких маркеров обструкции желчных путей, как щелочная фосфатаза (ЩФ) и гамма-глутамилтранспептидаза (ГГТП).

2. Для оценки функции почек исследуют креатинин и мочевину в сыворотке.

Креатинин – это конечный продукт метаболизма креатинфосфата – энергетического субстрата, образующегося в мышцах. Креатинин свободно фильтруется в почечных клубочках и используется в качестве показателя скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и в целом функции почек. Повышение уровня креатинина сыворотки свидетельствует о снижении СКФ и нарушении функции почек, но также может наблюдаться и при дегидратации и повреждении мышечной ткани. Следует отметить, что изменение уровня креатинина не является ранним признаком заболеваний почек: повышение его уровня выше верхней границы нормы наблюдается при снижении СКФ уже на 50 %. Это особенно важно при обследовании пожилых пациентов, у которых прогрессирующее снижение СКФ не сопровождается отклонением уровня креатинина от нормы в связи со снижением его продукции в организме пожилого человека. По этой причине креатинин сыворотки не рекомендуется использовать в качестве единственного показателя оценки функции почек. Оптимальным показателем оценки функции почек считается СКФ, которую можно получить или на основании расчета с использованием концентрации креатинина сыворотки (а также пола, возраста, расы и размера тела), или с помощью пробы Реберга.

Мочевина – это конечный продукт белкового обмена, образующийся в печени и выводящийся почками. Этот показатель традиционно используется вместе с креатинином для оценки функции почек, однако также может указывать на заболевания печени.

3. Глюкоза – интегральный показатель углеводного обмена и один из критериев диагностики сахарного диабета (СД). Регулярное измерение уровня глюкозы крови натощак позволит вовремя диагностировать СД и предотвратить его осложнения.

4. Холестерол общий – интегральный показатель липидного обмена и один из критериев диагностики атерогенных дислипидемий. Регулярное измерение уровня холестерола позволит вовремя диагностировать нарушения липидного обмена и предотвратить такие заболевания сердечно-сосудистой системы, как инфаркт миокарда. В настоящее время измерение уровня общего холестерола рекомендуют начинать с возраста 35 лет у мужчин и 45 лет у женщин или ранее при наличии нескольких факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний (например, отягощенного по семейной гиперхолестеринемии анамнеза, наличия родственника с ранней ИБС). Следует отметить, что наиболее точная информация об обмене липидов будет получена при выполнении липидограммы, включающей, кроме общего холестерина, другие показатели, в том числе основные фракции липопротеинов крови.

5. Белок общий – интегральный показатель белкового обмена. Большее значение имеет снижение общего белка, которое может наблюдаться при недостаточности питания (анорексия, голодание), наличии хронических инфекционных (туберкулез), воспалительных (ревматоидный артрит) и онкологических заболеваний, а также нарушения функции печени (цирроз печени), почек (нефротический синдром) и всасывательной функции кишки (протеин-теряющие энтеропатии).

Данный комплексный анализ включает базовые биохимические показатели и позволяет заподозрить основные заболевания. Для более точной информации о состоянии здоровья могут потребоваться дополнительные лабораторные обследования.

Следует отметить, что отклонение какого-либо показателя от нормы не всегда указывает на наличие заболевания, а результат анализа следует интерпретировать в комплексе со всеми имеющимися данными о пациенте.

Наиболее точная информация о состоянии здоровья пациента будет получена при оценке базовых показателей в динамике, то есть при сравнении повторных анализов. Повторные анализы рекомендуется выполнять с помощью одних и тех же тест-систем, то есть в одной лаборатории.

Для чего используется исследование?

  • Для комплексной оценки состояния здоровья пациента;

  • для своевременного выявления основных заболеваний.

Когда назначается исследование?

  • При ежегодном обследовании пациента;

  • при обращении пациента за медицинской помощью.

Что означают результаты?

Референсные значения

Для каждого показателя, входящего в состав комплекса:

Названия белков

В этом подразделе раздела «Имена и таксономия» представлен исчерпывающий список всех названий белка, от общеупотребительных до устаревших, что позволяет однозначно идентифицировать белок.

Этот подраздел также включает информацию об активности белка, такую ​​как точное описание каталитического механизма ферментов, или информацию об отдельных белковых цепях или функциональных доменах, содержащихся в нем, если это уместно.

UniProtKB/Swiss-Prot «Имена белков», подраздел

Подраздел состоит из 2 категорий и нескольких подкатегорий названий белков и аббревиатур. Он всегда начинается с «Рекомендуемого имени» («RecName» в текстовом файле). Альтернативные имена перечислены под заголовком «Альтернативные имена» («Альтернативное имя» в текстовом файле).

Поле категории Поле подкатегории Количество элементов Описание
Рекомендуемое наименование 1 Полное наименование, рекомендованное консорциумом UniProt.
Краткое имя(а) 0-n Аббревиатура полного названия или акронима.
ЕС 0-n Номер комиссии по ферментам.
Альтернативное(ые) название(я) 0-n Синоним рекомендуемого наименования (ФИО).
Краткое имя(а) 0-n Аббревиатура полного наименования или аббревиатура.
ЕС 0-n Номер комиссии по ферментам.
Альтернативное(ые) название(я) Аллерген 0-1 См. номенклатуру аллергенов и список позиций.
Альтернативное(ые) название(я) Биотех 0-1 Название, используемое в биотехнологическом контексте.
Альтернативное(ые) название(я) CD_антиген 0-n См. Номенклатуру молекул дифференцировки клеток человека и список статей.
Альтернативное(ые) наименование(я) ИНН 0-н Международное непатентованное название: родовое название фармацевтического вещества или активного фармацевтического ингредиента, которое является всемирно признанным общественным достоянием.

Если известно, что белок расщепляется на несколько функциональных компонентов, описание начинается с названия белка-предшественника, за которым следует « Расщепляется до»… секций. Каждый компонент описан в отдельном разделе. «Альтернативные имена» разрешены для каждого отдельного компонента.
Пример: P01189 («Раскололся на следующие 11 цепочек:»)

Если известно, что белок включает несколько функциональных доменов, каждый из которых описывается своим именем, описание начинается с названия всего белка, за которым следует «, включая » раздел(ы). Каждый домен описывается в отдельном разделе. «Альтернативные имена» разрешены для каждого отдельного домена.
Пример: P27708 («Включая следующие 3 домена:»)

UniProtKB/TrEMBL «Имена белков», подраздел

Формат раздела «Имена белков» в UniProtKB/TrEMBL точно соответствует формату, используемому в UniProtKB/Swiss-Prot. Однако, поскольку UniProtKB/TrEMBL не аннотируется вручную, описание импортируется непосредственно из основной записи нуклеотида, и его точность зависит от информации, предоставленной отправителем записи нуклеотида. Вот почему записи UniProtKB/TrEMBL обычно имеют « Представленное имя » («Подимя» в текстовом файле) вместо «Рекомендуемое имя».Может быть более одного «Отправленного имени». «Представленные имена» могут быть позже улучшены с помощью автоматических процедур аннотирования (метка затем изменится с «SubName» на «RecName»), но если нет, она останется предоставленной отправителем до тех пор, пока запись не будет вручную аннотирована и интегрирована в UniProtKB/ Swiss-Prot.

Связанные документы

BioThesaurus: веб-тезаурус названий белков и генов | Биоинформатика

Аннотация

BioThesaurus — это веб-система, предназначенная для сопоставления обширной коллекции названий белков и генов с записями белков в базе знаний UniProt.В настоящее время BioThesaurus охватывает более двух миллионов белков и состоит из более чем 2,8 миллионов названий, извлеченных из нескольких баз данных молекулярной биологии в соответствии с перекрестными ссылками базы данных в iProClass. Веб-сайт BioThesaurus позволяет находить синонимичные названия заданных статей о белках и идентифицировать записи о белках с одинаковыми именами.

Доступность: Биотезаурус доступен для онлайн-поиска на веб-странице автора

Контактный телефон : [email protected]

Дополнительная информация: Дополнительные данные доступны на веб-странице автора

ВВЕДЕНИЕ

Ускоренное расширение биологических исследований, сокращение вычислительных затрат и широкий доступ к Интернету привели к созданию огромного и разнообразного объема знаний, хранящихся в различных базах данных. Одной из таких баз данных является база знаний UniProt (UniProtKB) (Bairoch et al. ., 2005), центральный репозиторий белковых последовательностей и функций, созданный путем объединения информации, содержащейся в Swiss-Prot, TrEMBL и PIR-PSD (Wu et al. ., 2003). Системы, которые объединяют и обеспечивают доступ к информации, хранящейся в этих различных базах данных, могут значительно помочь исследователям в интерпретации экспериментальных данных и в открытии новых знаний (Sujansky, 2001; Bry and Kröger, 2003). База данных iProClass (Wu et al. ., 2004) содержит подробные описания всех белков UniProtKB с многочисленными ссылками на более чем 90 молекулярных баз данных и служит основой для интеграции данных в распределенную сетевую среду.

Недавно были изучены методы обработки естественного языка (NLP) для облегчения аннотирования последовательностей и улучшения качества биологических баз данных за счет эффективного анализа текста (Hirschman et al ., 2002; Shatkay and Feldman, 2003). Одной из предпосылок для извлечения знаний из научной литературы является точное распознавание и сопоставление имен биологических объектов в произвольном тексте с соответствующими записями в биологических базах данных. Одним из важных компонентов такой задачи является словарь именованных сущностей, который отображает имена и записи в базах данных.Несколько групп разработали терминологические ресурсы для генов и белков. GENA (Koike et al ., 2003) автоматически собирает официальные символы генов, официальные полные имена и синонимы из нескольких баз данных, таких как Swiss-Prot, FlyBase (Drysdale and Crosby, 2005) и MGD (Eppig et al . , 2005). ProMiner (Hanisch et al. ., 2003) извлек символы генов, псевдонимы и полные имена из HUGO (веб-страница автора), Swiss-Prot и Trembl. И GENA, и ProMiner были разработаны в первую очередь для систем маркировки биологических именованных объектов, и имена не были напрямую связаны с записями в биологических базах данных.

Сопоставление названий белков и генов с соответствующими записями в UniProtKB важно для исследователей при изучении богатой информации, хранящейся в UniProtKB, а также в iProClass. Кроме того, это необходимый компонент для использования методов NLP для облегчения аннотирования белков и улучшения качества баз данных. В этой статье мы представляем веб-систему BioThesaurus, которая сопоставляет тезаурус названий белков и генов, извлеченных из нескольких баз данных молекулярной биологии, со всеми известными последовательностями белков.Благодаря своей полноте и связи с базой данных, BioThesaurus может использоваться для многих приложений: (1) маркировка текста биологическими именованными объектами на основе словаря; (2) поиск литературы путем расширения запроса с использованием синонимичных имен; (3) услуга сопоставления имен для поиска синонимичных имен и устранения неоднозначности имен и (4) стандартизация имен и номенклатура с использованием более широко принятых имен и путем выбора аббревиатур или генных символов, которые не конфликтуют с именами других объектов.

КОНСТРУКЦИЯ БИОТЕЗАВРА

Обзор конструкции Биотезауруса показан на рисунке 1.Тезаурус был разработан, чтобы предоставить полные названия белков и генов для всех записей белков в UniProtKB. Базовая база знаний, используемая BioThesaurus, была извлечена из нескольких онлайн-ресурсов на основе перекрестных ссылок, предоставленных iProClass (Wu, 2004). Всего для создания BioThesaurus было использовано 13 основных источников данных: (1) базы данных белков, поддерживаемые UniProt, включая Swiss-Prot, TrEMBL и PIR-PSD, (2) ресурсы генов и белков в NCBI (Wheeler et al ., 2005), включая Entrez Gene, RefSeq и GenPept (перевод GenBank), (3) базы данных геномов модельных организмов, таких как MGD (Eppig et al ., 2005), SGD (Christie et al ., 2004) , RGD (de la Cruz et al ., 2005), FlyBase (Drysdale and Crosby, 2005) и WormBase (Chen et al ., 2005) и (4) несколько других баз данных, таких как HUGO база данных номенклатуры генов человека, номенклатура ферментов ЕС (Gegenheimer, 2000; Tipton and Boyce, 2000) и база данных OMIM по генам человека и генетическим нарушениям. В таблице 1 приведены поля аннотаций и количество имен из каждого источника данных. Основными источниками являются UniProtKB и Entrez Gene. Имена также извлекаются из PIR-PSD, поскольку имена PSD не включены в UniProtKB. Из-за избыточной информации в Entrez Gene, RefSeq и GenPept NCBI и их различных степеней качества аннотации используется только поле «определение» RefSeq и используются только уникальные имена в GenPept «Features», которых еще нет в Entrez Gene или RefSeq. .

Программное обеспечение было разработано для автоматического сбора имен из основных источников и анализа отдельных имен из полей аннотаций, содержащих несколько имен, разделенных круглыми скобками или другими разделителями, такими как точка с запятой или запятая.Затем был составлен необработанный тезаурус, в котором имена были сопоставлены с соответствующими записями UniProtKB. Необработанный тезаурус был дополнительно отфильтрован, чтобы удалить весьма двусмысленные и бессмысленные имена. «Фильтр имен» (таблица 2) был составлен на основе подсчета частоты имен в записях UniProtKB и по мнению куратора как «бессмысленные». Примеры отфильтрованных имен включают новый белок, фрагмент и гипотетический белок. Мы также сопоставили имена в тезаурусе с именами в UMLS (Единая медицинская языковая система) (Bodenreider, 2004), источнике биомедицинских знаний, который широко используется в медицинской области и включает белки и связанные с ними понятия (таблица 3).Наконец, имена были сгруппированы, чтобы включить текстовые варианты, вызванные различием регистра (например, MIG-5 по сравнению с mig-5), пунктуацией (например, TIMP3 по сравнению с TIMP-3) или синтаксическими вариантами (тканевой ингибитор металлопротеиназы 3 по сравнению с тканевым ингибитором металлопротеиназы 3). . Для отображения было выбрано одно имя из группы, и для каждой группы был рассчитан частотный подсчет, суммирующий количество отдельных исходных баз данных (таблица 1), из которых были получены эти имена, так что учитывался только источник с более чем одним текстовым вариантом. однажды.Подсчет показывает относительную «популярность» имен в списке синонимов для данной записи UniProtKB и может предлагать более широко принятые или официальные имена и выявлять потенциальные неправильные названия с неправильными аннотациями.

ВЕБ-САЙТ БИОТЕЗАВРА

Биотезаурус в настоящее время (выпуск 1.0, 01 августа 2005 г.) состоит из более чем 2,8 миллионов различных названий белков и генов или 2,3 миллиона имен после объединения текстовых вариантов, охватывающих более 2,0 миллионов записей UniProtKB (таблица 1).Он будет автоматически обновляться ежемесячно для обеспечения согласованности с базовыми источниками данных. Биотезаурус доступен для онлайн-поиска на веб-странице автора. Веб-интерфейс поддерживает параметры поиска для (1) получения отчета с использованием идентификатора UniProtKB (инвентарного номера или идентификатора) и (2) поиска записи с использованием текстового поиска по трем полям: название белка/гена, уникальный идентификатор последовательности и исходный организм. Для облегчения быстрого поиска мы предоставляем несколько индексов для тезауруса, включая индексирование всех текстовых вариантов с использованием системы индексации текста, как описано в (Huang et al . , 2004).

Отчет Биотезауруса для данной записи белка UniProtKB можно получить с помощью формы веб-поиска или, в качестве альтернативы, с помощью строки поиска URL с идентификатором UniProtKB, как на веб-странице автора. В отчете перечислены все названия белков и генов с гипертекстовыми ссылками на основные записи базы данных, а также подсчет частоты и краткая сводка информации о белках. Гипертекстовая ссылка на каждое имя обеспечивает текстовый онлайн-поиск всех записей UniProtKB, имеющих одно и то же имя.Синонимичные имена в отчете можно использовать для расширения запроса, чтобы обнаружить цитаты из литературы, которые в противном случае могут быть пропущены. Например, поиск в PubMed с использованием «тканевого ингибитора металлопротеиназы 3» дал 432 цитирования, с использованием TIMP3 дал 131 цитирование, а поиск с использованием обоих названий дал 509 цитирований.

Текстовый поиск позволяет получить запись Биотезауруса на основе названий белков или генов, уникальных идентификаторов последовательностей в каждом из базовых источников данных и имени исходного организма. Результаты отображаются в сводной таблице с информацией об идентификаторе UniProtKB, названии белка UniProtKB, исходном организме, классификации белка и соответствующем поле, а также с гипертекстовыми ссылками на полные отчеты BioThesaurus. Результат текстового поиска выявляет интересные отношения между сущностями, имеющими одно и то же имя. Классификация белков и информация об исходных организмах могут помочь различить различные типы двусмысленности названий, такие как одно и то же имя, возникающее в результате гомологии белков в разных организмах, и перегрузка имен из-за символов генов, которые представляют разные белки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

BioThesaurus — это полномасштабный тезаурус, который сопоставляет обширную коллекцию имен со всеми известными белками в UniProtKB. Биотезаурус может использоваться исследователями для распознавания названий белков для исследования данных о белках и расширения запросов, а также для поиска стандартизации названий белков. Благодаря своей полноте и связи с базой данных его также можно использовать в автоматизированных приложениях, которым требуется сопоставление имен и записей UniProtKB, например, в системах извлечения или поиска информации.

Проект поддержан грантом IIS-0430743 Национального научного фонда и частично грантом U01-HG02712 Национального института здравоохранения (для UniProt) и грантом DBI-0138188 Национального научного фонда (для iProClass).

ССЫЛКИ

, и другие.

The Universal Protein Resource (UniProt)

, 

Nucleic Acids Res.

,

2005

, том.

33

 

Проблема с базой данных

(стр.

D154

—

D159

).

Единая медицинская языковая система (UMLS): интеграция биомедицинской терминологии

,

Nucleic Acids Res.

,

2004

, том.

32

 

Проблема с базой данных

(стр. 

D267

—

D270

),  .

дайджест базы данных по вычислительной биологии: данные, анализ данных и управление данными

13

 (стр.  

7

—

42

), и др.

WormBase: исчерпывающий ресурс данных по Caenorhabditis биологии и геномике

,

Nucleic Acids Res.

,

2005

, том.

33

 

Проблема с базой данных

(стр.

D383

—

D389

) и др.

База данных геномов Saccharomyces (SGD) предоставляет инструменты для идентификации и анализа последовательностей из Saccharomyces cerevisiae и родственных последовательностей из других организмов

,

Nucleic Acids Res.

,

2004

, том.

32

 

Проблема с базой данных

(стр.

D311

—

D314

) и др.

База данных генома крысы (RGD): разработка базы данных феноменов

,

Nucleic Acids Res.

,

2005

, том.

33

 

Проблема с базой данных

(стр. 

D485

—

D491

),  .

FlyBase: гены и модели генов

,

Nucleic Acids Res.

,

2005

, том.

33

 

Проблема с базой данных

(стр.

D390

—

D395

) и др.

База данных генома мыши (MGD): от генов до мышей — ресурс сообщества по биологии мышей

, 

Nucleic Acids Res.

,

2005

, том.

33

 

Ошибка базы данных

(стр.

D471

—

D475

).

Номенклатура ферментов: функциональная или структурная?

,

РНК

,

2000

, том.

6

 (стр.

1695

—

1697

) и др.

Игра в биологические названия: определение названий белков в научном тексте

, 

Pac. Симп. Biocomput

,

2003

(стр.

403

—

414

) и др.

Достижения и проблемы в литературном анализе данных для биологии

,

Биоинформатика

,

2002

, том.

18

 (стр.

1553

—

1561

) и др.

Интегрированные базы данных белков PIR и система поиска данных

,

Data Sci. J.

,

2004

, том.

3

 (стр. 

163

—

174

), и др.

База данных путей киназы: интегрированный ресурс по взаимодействию белков на основе протеинкиназы и НЛП

,

Genome Res.

,

2003

, том.

13

 (стр.

1231

—

1243

),  , и др.

Изучение биомедицинской литературы в геномную эру: обзор

,

J. Comput. биол.

,

2003

, том.

10

 (стр. 

821

—

855

).

Интеграция гетерогенных баз данных в биомедицине

,

J. Biomed. Сообщить.

,

2001

, том.

34

 (стр. 

285

—

298

),  .

История системы номенклатуры ферментов

,

Биоинформатика

,

2000

, том.

16

 (стр.

34

—

40

), и др.

Ресурсы базы данных Национального центра биотехнологической информации

,

Nucleic Acids Res.

,

2005

, том.

33

 

Проблема с базой данных

(стр.

D39

—

D45

) и др.

The Protein Information Resource

,

Nucleic Acids Res.

,

2003

, том.

31

(стр.

345

—

347

) и др.

Интегрированная база данных iProClass для функционального анализа белков

,

Comput. биол. хим.

,

2004

, том.

28

 (стр. 

87

—

96

)

Примечания автора

© Автор, 2005 г. Опубликовано Oxford University Press. Все права защищены. Чтобы получить разрешение, отправьте электронное письмо по адресу: [email protected]

.

Номенклатура генов и белков в общедоступных базах данных | BMC Bioinformatics

Размер словарей названий генов

Размеры словарей названий генов, полученных из различных источников данных, показаны на рисунке 1.На рисунке видно, что словари значительно различаются по размеру как для разных организмов, так и для разных источников данных. Интересно, что количество записей в разных базах данных для данного организма значительно различается, например. есть коэффициент ок. 15 между количеством объектов для Drosophila в FlyBase по сравнению со Swiss-Prot. Одной из причин большого количества записей в FlyBase является то, что эта база данных также включает гены, которые были введены в Drosophila (трансгены).

Рисунок 1

Размер словарей названий генов . Количество объектов (левый график) и синонимов (правый график) для словарей названий генов, составленных из различных источников данных (база данных по конкретным организмам: дрожжи: база данных генома Saccharomyces, муха: FlyBase, мышь: информатика генома мыши, крыса: база данных генома крысы, Человек: HUGO; «комбинированный» — это объединенный словарь из базы данных для конкретных организмов, Swiss-Prot и Entrez Gene; «курируемый» дополнительно расширен и сокращен).На правом графике три отметки для каждого словаря соответствуют трем определениям эквивалентности: точному, смешанному и нормализованному, соответственно, слева направо. Подробнее см. в разделе «Составление словарей названий генов».

Нет общей тенденции к тому, содержит ли больше записей конкретная для организма или одна из общих баз данных. Отчасти различие между базами данных может быть объяснено их разным объемом и целями, например. данные в Swiss-Prot отбираются вручную, что является причиной меньшего количества объектов.

Важно отметить, что сложность извлечения соответствующих названий генов из файлов данных значительно различается между различными источниками данных. Большинство файлов имеют формат, который легко анализировать, с определенными разделителями между отдельными именами. Некоторые базы данных используют отдельные соглашения для представления специальных символов, греческих букв или форматирования частей имени (например, «&bgr;’-Cop» для «beta’-Cop» в FlyBase или «Cypllb2ml» для » Cypllb2 мл » в RGD).Для создания словарей, применимых к системам распознавания именованных объектов, необходимо учитывать эти соглашения о форматировании. Swiss-Prot — это база данных, которую сложнее всего анализировать среди проанализированных здесь баз данных. Это связано с выбором круглых скобок в качестве разделителей между длинными именами. Учитывая тот факт, что длинные имена часто содержат круглые скобки, это влечет за собой необходимость более сложного синтаксического анализатора, чем необходимо для других источников данных. Кроме того, длинные названия белков содержатся в разделе описания, который также содержит дополнительную информацию, например.г. когда белок имеет несколько функциональных доменов с индивидуальными именами, это определяется выражением формата «весь_белок [включает: домен_1_имя; домен_2_имя]».

На рис. 1 также видно, что процедура курирования приводит к незначительному уменьшению количества объектов, что связано с объединением объектов, имеющих значительное количество общих синонимов, и к значительному увеличению количества синонимов, что в основном из-за добавления вариантов написания.

Статьи кураторских словарей доступны через наш ProThesaurus-wiki [16] и веб-сервис [17].

Внутривидовая неоднозначность

На рис. 2 показана степень внутривидовой неоднозначности, т. е. доля синонимов, присвоенных более чем одному объекту в словаре названий генов. На рисунке видно, что степень неоднозначности значительно различается у разных организмов. При рассмотрении комбинированных словарей дрожжи показывают наименьшее количество неоднозначных синонимов, а человек показывает наибольшее количество.Предыдущие исследования [29, 30] изучали внутривидовую неоднозначность словарей, объединенных из баз данных, специфичных для организмов, и LocusLink (теперь Entrez Gene). Наши результаты согласуются с их выводами, только для мух они получили значительно более высокую неоднозначность (>12%), чем мы (1,8–4,4%). Это может быть связано с тем, что мы ограничиваем записи из FlyBase теми, которые специально назначены для Drosophila melanogaster .

Рисунок 2

Неоднозначность в словарях названий генов .Неоднозначность в словарях названий генов, полученных из разных источников данных и для разных организмов, значительно различается. Комбинированные словари обычно демонстрируют относительно высокую неоднозначность, курирование снижает неоднозначность. Обозначения см. на рис. 1, подробности см. в разделе «Внутривидовая неоднозначность».

Интересно, что степень двусмысленности ( DoA ) отдельных словарей для данного организма значительно различается между различными источниками данных, например. степень неоднозначности человеческого словаря, полученного из HUGO, равна 1.68%–1,83%. DoA человеческого словаря Entrez Gene составляет 3,16–3,32%, хотя количество синонимов одинаково для двух словарей.

На этом рисунке также показано влияние различных определений эквивалентности терминов; например для дрожжей разница между тремя показателями очень мала, тогда как для всех других организмов она значительно больше. Это указывает на то, что для дрожжей небольшие различия в написании обычно не вредят, в то время как для других организмов регистр и точное написание могут различать тот или иной ген.

Кроме того, результаты показывают, приводит ли комбинация отдельных словарей к увеличению неоднозначности. Для дрожжей и мух степень неоднозначности объединенного словаря соответствует наивысшей степени неоднозначности отдельных словарей. Для человека, мыши и крысы неоднозначности комбинированных словарей значительно выше, чем неоднозначности отдельных словарей. Это наиболее выражено для человека; здесь отдельные словари показывают DoA из 1.7–3,3%, а объединенный словарь показывает DoA от 8,8–9,5%. Это предположительно указывает на то, что записи в разных базах данных соответствуют друг другу, даже если они не отображаются друг на друга в отображениях, полученных из рассматриваемых баз данных. Таким образом, сопоставления между базами данных предположительно несовершенны.

Для всех организмов процедура курирования приводит к значительному сокращению неоднозначных терминов; это связано с удалением неспецифических синонимов и слиянием объектов, имеющих большое количество эквивалентных синонимов. DoA рассматриваемых словарей после курирования составляет 1–2,6%.

Межвидовая неоднозначность

Степень межвидовой неоднозначности показана в Таблице 1. Таблица показывает, что существуют значительные различия в неоднозначности между разными видами. Дрожжи и мухи обычно имеют очень низкую степень неоднозначности с другими организмами, в то время как неоднозначность между мышью, крысой и человеком значительно выше.

Это можно объяснить тем, что мышь, крыса и человек гораздо ближе связаны друг с другом, чем с дрожжами, и гомологи в разных организмах часто носят одно и то же название [30].Для млекопитающих в нашей тестовой выборке это объясняет значительную часть неоднозначности синонимов. Самая высокая степень неоднозначности наблюдается между человеком и мышью, в диапазоне от 15% до 25% для различных показателей. В рекомендациях по номенклатуре от MGD и RGD прямо указано, что «генам, которые являются узнаваемыми ортологами уже названных генов человека, следует давать то же имя и символ, что и гену человека»; а также в руководстве HUGO говорится, что «гомологичные гены у разных видов позвоночных должны, по возможности, иметь одинаковую номенклатуру генов» и что «соответствие между номенклатурой генов человека и мыши для многих гомологичных генов должно быть сохранено и распространено на другие виды позвоночных, где это возможно ». .Как правило, номенклатуры генов крысы, человека и мыши согласовываются друг с другом соответствующими комитетами. Это приводит к сопоставлению между ортологами посредством перекрестных ссылок, совместному присвоению номенклатур генам-ортологам и, таким образом, к возрастающей унификации индивидуальных номенклатур.

Таблица 1. Межвидовая неоднозначность: степень неоднозначности в словарях названий генов разных организмов. Три числа в каждом поле соответствуют трем определениям эквивалентности: точному, смешанному и нормализованному соответственно слева направо; цифры — это проценты.Верхняя часть таблицы содержит значения для комбинированных словарей, нижняя часть — значения для кураторских словарей (комбинированные словари сравниваются с комбинированными словарями, а курируемые — с кураторскими словарями). Подробнее см. в разделе «Межвидовая неоднозначность».

Курирование по-разному влияет на межвидовую неоднозначность: в то время как сравнение словарей человека, мыши и крысы показывает более высокую межвидовую неоднозначность для курируемых словарей, чем для комбинированных словарей, сравнения словарей других пар организмов показать меньшую межвидовую неоднозначность для кураторских словарей. Увеличение межвидовой неоднозначности связано с расширением синонимов, напр. расширение аббревиатур, что может привести к эквивалентным синонимам, которых изначально не было в двух сравниваемых списках. Уменьшение межвидовой неоднозначности можно объяснить удалением неспецифических синонимов, а также увеличением общего количества синонимов, возникающих в результате расширения аббревиатур и добавления вариантов написания.

Перекрытие между разными источниками данных

Степень совпадения синонимов между разными источниками данных показана на рисунке 3.Из рисунка видно, что совпадение синонимов между исследованными источниками данных колеблется от 11% до 83%. В частности, совпадение между двумя общими источниками данных Swiss-Prot и Entrez Gene, а также между Swiss-Prot и базами данных по конкретным организмам относительно невелико. Перекрытие между базами данных для конкретных организмов и Entrez Gene значительно выше, чем перекрытие между другими парами баз данных.

Эти результаты подтверждают гипотезу о необходимости объединения статей из нескольких источников данных для получения максимально полного словаря.

Рисунок 3

Перекрытие между различными источниками данных . Перекрытие между словарями названий генов, составленными из разных источников данных, различается для разных организмов и пар баз данных. Базы данных для конкретных организмов и Entrez Gene демонстрируют максимальное совпадение для всех организмов. Обозначения см. на рис. 1, подробности см. в разделе «Перекрытие между разными источниками данных».

Результаты снова значительно различаются, когда применяются разные определения эквивалентности.Для перекрытия между базами данных конкретных организмов и Entrez Gene разница между различными мерами эквивалентности довольно мала, что указывает на то, что имена генов в этих базах данных более или менее идентичны. Для сравнения между базами данных для конкретных организмов и Swiss-Prot есть некоторые важные различия, например. для мыши перекрытие составляет всего 18%, когда требуется точная идентичность, и 25%, когда имена генов нормализованы. Это означает, что многие названия генов в этих базах данных не совсем идентичны, но их нормализованные формы одинаковы, и поэтому они очень похожи.

Различия в перекрытии предположительно связаны со структурами и стратегиями организаций, поддерживающих базы данных. Организации, поддерживающие базы данных по конкретным организмам, являются органами официальной номенклатуры и аннотации генома. Базы данных модельных организмов и общие ресурсы хранилища последовательностей, такие как NCBI Entrez Gene, регулярно обмениваются данными, чтобы отразить официальную номенклатуру. Swiss-Prot также работает с базами данных модельных организмов. Entrez Gene и Swiss-Prot исторически разделены, поскольку они различаются по своей направленности.NCBI создал Entrez Gene как базу данных для информации о генах. Он фокусируется на геномах, которые были полностью секвенированы или которые имеют активное исследовательское сообщество для предоставления информации о генах. Swiss-Prot представляет собой аннотированную базу данных последовательностей белков; аннотация делается вручную и касается, помимо номенклатуры, структуры белка, функции, сопутствующих заболеваний. Консорциум UniProt занимается интеграцией информации в базу знаний UniProt. Это обеспечивает центральную, стабильную, всеобъемлющую, полностью классифицированную, богато и точно аннотированную базу данных последовательностей белков с обширными перекрестными ссылками на другие источники данных.В настоящее время Swiss-Prot является частью базы знаний UniProt. Ожидается, что с появлением проекта UniProt Swiss-Prot/UniProt и Entrez Gene будут все больше использовать общую номенклатуру, а сопоставление между базами данных будет все более полным и недвусмысленным. Это облегчит создание словарей названий генов и приложений для анализа текстов.

Неоднозначность английской лексики и терминов, связанных с предметной областью

На рис. 4 показана степень неоднозначности между словарями и лексикой общеупотребительных английских слов или терминов, не связанных с генами и белками, соответственно.На этом рисунке показаны некоторые важные различия между названиями генов разных организмов. Для сравнения организмов мы ориентируемся на результаты комбинированных и кураторских словарей. У дрожжей самая низкая неоднозначность с общеупотребительными английскими словами, а также с терминами, связанными с предметной областью (0,01–0,3%, соответственно, 0,09–0,4%). Самая высокая степень неоднозначности с общеупотребительными английскими словами была обнаружена для fly (0,55–2,4%). Это связано с частыми описаниями фенотипов, которые используются в виде названий генов и их сокращений (например,г. в FlyBase, We является аббревиатурой и действительным символом для гена, названного Washed eye , таким образом, аббревиатура, а также слова длинного названия являются идеальными английскими словами). Руководство по номенклатуре генов для FlyBase относительно не ограничено [29], оно гласит, что имена генов должны быть краткими, должны указывать на функцию генов, мутантный фенотип или другую соответствующую характеристику, а имена генов должны быть уникальными и ранее не использовались для ген дрозофилы ; кроме того, имена генов не должны быть оскорбительными. Это относительно расплывчатое руководство, поскольку для символов не предлагается никакого формата, и не делается никаких ограничений в отношении двусмысленности с английскими словами или другими терминами. Руководство скорее поддерживает использование описательных имен, которые могут быть полезны исследователю для непосредственной функциональной классификации генов при чтении научных статей, но явно создают существенные неудобства для поиска литературы и автоматической обработки текста.

Рисунок 4

Неоднозначность между словарями названий генов и общеанглийскими терминами и терминами, связанными с доменом .Неоднозначность между словарями названий генов и общеанглийскими терминами (график слева) и терминами, не относящимися к генам и белкам, связанными с доменом (график справа). Fly показывает наибольшую неоднозначность с общеанглийскими терминами. Все словари показывают большую неоднозначность для нормализованных названий генов, чем для точных названий генов. Обозначения см. на рис. 1, подробности см. в разделе «Неоднозначность с английской лексикой и терминами, относящимися к предметной области».

Степень неоднозначности лексики, связанной с предметной областью, также сильно варьируется (между <0.1% и 1%). Степень неоднозначности лексики общеупотребительных английских слов согласуется с результатами предыдущих исследований [29, 30], хотя соответствующие авторы работали с другой лексикой английских слов (проект Moby lexicon [31]). Чен и др. оценил степень неоднозначности терминов UMLS значительно выше (7–28% для мух, людей, мышей и крыс). [30]. Это может быть связано с их расширением набора терминов UMLS за счет добавления сокращений, извлеченных из UMLS.

Как правило, процент неоднозначности может показаться довольно небольшим, но, например. 2,4% синонимов fly в объединенном списке, неоднозначном для общеупотребительных английских слов, соответствуют общему количеству 2208 синонимов, и поскольку некоторые из соответствующих синонимов напоминают английские слова, которые часто упоминаются в научных статьях (например, We , gel , fold , inactive ), они оказывают существенное влияние на любой ручной или автоматический поиск литературы. Кроме того, мы обнаружили только те имена генов, которые непосредственно соответствуют элементам лексикона.Имена генов могут соответствовать не отдельной статье словаря, а комбинации нескольких статей, например названия генов Washed eye и legless не встречались как таковые в используемой английской лексике, а представляют собой сочетания обычных английских слов, которые присутствуют в лексике по отдельности. В общем, нельзя решить, являются ли такие имена генов критическими для обнаружения в текстах, поскольку это зависит от того, соответствуют ли они комбинации, которая удовлетворяет стандартным английским синтаксическим правилам, и от используемой (приблизительной) схемы сопоставления.Для некоторых из этих названий генов дополнительные методы позволяют безопасно обнаруживать, например. слово безногий может представлять название гена только при использовании в качестве существительного и фенотипическое описание, когда помечено как прилагательное.

Релевантность неоднозначностей для анализа MEDLINE

Для анализа текста особенно важно знать, помимо степени неоднозначности словарей синонимов, количество неоднозначностей, возникающих при анализе MEDLINE. Таким образом, важно знать, часто ли неоднозначные синонимы встречаются в рефератах, поскольку это указывает на актуальность подходов к устранению неоднозначности.Гипотеза «один дискурс → одно значение» отражает то, что, как правило, семантически неоднозначные термины несут одно и то же значение в ограниченной единице текста (например, слово «банк» редко описывает финансовый институт и место в одной и той же статье). Здесь мы исследуем неоднозначность между организмами. В соответствии с приведенным выше предположением мы предполагаем, что синонимы, которые неоднозначны для разных организмов и встречаются в одном и том же абстракте, имеют один и тот же контекст и, таким образом, относятся к одному и тому же организму.

Мы рассматриваем все попарные комбинации организмов мыши, крысы и человека и сопоставляем соответствующие словари синонимов с рефератами MEDLINE. Поскольку мы предполагаем, что каждый абстракт, содержащий неоднозначные синонимы, имеет дело только с одним организмом, задача устранения неоднозначности сводится к выбору для каждого абстракта одного из двух рассматриваемых организмов. Для приблизительной оценки релевантности неоднозначностей для анализа MEDLINE мы применяем простую стратегию устранения неоднозначности: учитывая реферат, который содержит неоднозначные синонимы и дополнительно содержит синонимы, относящиеся только к одному из соответствующих организмов, или прямо упоминает один из рассматриваемых организмов, все неоднозначные синонимы в пределах этого реферата однозначно относятся к этому организму.

В таблице 2 показаны результаты этого анализа релевантности. Из ок. В 7 млн ​​рефератов, 2,2–2,8 млн рефератов было обнаружено хотя бы одно название гена/белка рассматриваемых пар организмов. Примерно 58–65% последних содержат названия белков, неоднозначные между двумя списками синонимов. 23–27% аннотаций содержат, помимо хотя бы одного неоднозначного синонима, синоним(ы), отнесенный(ие) только к одному из рассмотренных списков.

Таблица 2 Релевантность межсловарных неоднозначностей для интеллектуального анализа данных MEDLINE (amb. : двусмысленный). Столбец ‘nb. найденные рефераты» содержит количество рефератов MEDLINE (из набора примерно 7 миллионов рефератов), которые содержат по крайней мере одно название гена/белка соответствующих организмов. Значения в других столбцах представляют собой проценты от значений в столбце ‘nb. нашел рефераты».

17–38% рефератов содержат, кроме двусмысленного синонима(ов), уникальное название организма, идентифицирующее один из исследуемых организмов. Наконец, от 34% до 52% рефератов содержат либо название гена/белка, либо название организма, уникальное для одного из рассматриваемых организмов.Таким образом, основная стратегия устранения неоднозначности организма, состоящая в назначении организма, на который указывает прямое упоминание организма или уникальное название(я) гена/белка, может охватывать не более этого процента рефератов. Следовательно, оставшиеся от 12,4% (человек-крыса) до 24,5% (мышь-крыса) рефератов, содержащих название гена, не содержат ни уникальных синонимов, ни названий организмов, которые можно было бы легко использовать для устранения неоднозначности. Таким образом, эта часть рефератов, содержащих название гена, не может быть устранена с помощью описанной простой стратегии и, таким образом, определенно требует других методов устранения неоднозначности.

Очевидно, что эти цифры могут представлять собой лишь приблизительную оценку, поскольку для этого анализа было сделано несколько допущений, например. Рефераты MEDLINE не обязательно относятся только к одному организму, а упоминание организма не обязательно подразумевает, что названия генов относятся к этому организму. Здесь мы не оцениваем качество устранения неоднозначности с помощью описанного подхода устранения неоднозначности, который подразумевал бы сравнение с эталонным набором данных.

Тем не менее, наши результаты показывают, что межвидовая двусмысленность является не только проблемой, присущей словарям синонимов, но также напрямую влияет на анализ текстов рефератов MEDLINE; неоднозначные синонимы часто встречаются в рефератах, устранение неоднозначности между видами не является тривиальным, и поэтому определенно требуются более сложные подходы к устранению неоднозначности.

Использование словарей названий генов

Таким образом, тщательно подобранная версия объединенных списков демонстрирует наибольший размер (рис. 1) и наименьшую неоднозначность среди словарей (рис. 2), английских терминов и терминов, не относящихся к генам (рис. 4). . Как упоминалось выше, словари синонимов, полученные в этой работе, могут быть использованы для многих приложений. Поэтому мы предоставляем производные синонимы через Интернет. Очевидная проблема заключается в том, чтобы поддерживать эти списки, чтобы сделать доступными текущие, полные и кураторские версии.Это означает, что списки необходимо регулярно обновлять для интеграции новых баз данных и обновлений баз данных. Наше решение этих проблем состоит в том, чтобы сделать данные доступными в вики. Вики допускает регулярные обновления. Зарегистрированные пользователи могут одновременно редактировать и комментировать записи через удобный и простой в использовании интерфейс. Обновления и комментарии сразу становятся общедоступными. Каждый объект словаря синонимов соответствует записи в вики. Каждая запись содержит ссылки на исходные базы данных, а также средство запроса, которое позволяет запрашивать MEDLINE через PubMed и Google со всеми синонимами гена/белка одновременно.

Мы периодически интегрируем новые данные с помощью автоматизированных процедур, описанных в этом документе. Процедура создания и курирования словаря синонимов адаптирована для учета изменений в базовых источниках данных и сопоставлений между источниками данных. Кроме того, во время такого обновления мы систематически проверяем изменения, внесенные в данные, и решаем, будут ли предложения, сделанные пользователями, сохранены или удалены из новой обновленной версии. При необходимости мы обсуждаем предложения с соответствующими зарегистрированными пользователями.Таким образом, мы надеемся постоянно улучшать базовые кураторские словари и предоставлять сообществу самые последние из них.

Форма поиска генов/белков/РНК

Поиск по нескольким организмам/базам данных

Если здесь выбрано несколько баз данных, указанный поиск
критерии будут применяться ко всем выбранным базам данных. Обратите внимание, что если многие
выбраны базы данных, запросы могут занимать значительное количество
время завершить.По этой причине можно использовать не более 70 баз данных.
быть выбранным. Обратите внимание, что некоторые критерии поиска могут быть недоступны для
поиск по нескольким базам данных.

Поиск по названию гена или идентификатору базы данных

Введите имя гена или идентификатор базы данных из этой базы данных или из внешней базы данных, на которую эта база данных содержит ссылки. Частичные имена будут генерировать поиск подстроки только по именам генов (не по идентификаторам базы данных).
Примеры: «trpA», «trp», «b1236»

Поиск по названию белка или РНК, номеру ЕС или идентификатору базы данных

Введите имя белка или РНК, номер EC или идентификатор базы данных из этой базы данных или из внешней базы данных, на которую эта база данных содержит ссылки.Частичные имена будут генерировать поиск подстроки только по именам белков или РНК (но не по идентификаторам базы данных).
Примеры: «триптофансинтаза», «P0A877», «1.1.2.3».

Поиск/фильтр по длине последовательности

Поиск/фильтр по репликону и/или положению на генной карте

Поиск/фильтр по молекулярной массе продукта

Поиск/Фильтр по типу/субъединицам

Поиск/фильтр по идентификатору

Поиск/фильтр по номеру копии белка

Поиск/фильтр по низкомолекулярным регуляторам, кофакторам, субстратам или лигандам

Введите имя соединения и установите один или несколько флажков.Используйте функцию автозаполнения, чтобы
выберите полное имя соединения, так как в соединении не выполняется сопоставление подстрок
название.
Примеры: «L-триптофан», «пируват», «Mn+2».

Поиск/фильтр по коду доказательства

Выберите один или несколько кодов доказательств, чтобы отфильтровать результат, чтобы включить только продукты генов, которые имеют соответствующие доказательства своей функции. Отмена выбора всех кодов доказательств имеет тот же эффект, что и выбор всех кодов доказательств — фильтрация по коду доказательств не выполняется.

Поиск/фильтр по компоненту ячейки

Выберите один или несколько компонентов ячейки, чтобы отфильтровать результат и включить только генные продукты, назначенные этим компонентам. Обратите внимание, что не все белки были отнесены к клеточным компонентам. Отмена выбора всех компонентов ячейки имеет тот же эффект, что и выбор всех компонентов ячейки — фильтрация по местоположению ячейки не выполняется.

Поиск/фильтр по термину Gene Ontology

Введите название или идентификатор термина GO, найдите в GO определенный продукт гена или выберите один или несколько терминов GO, чтобы отфильтровать запрос и получить только продукты гена, аннотированные этим термином или терминами.Доступны только термины, для которых в этом организме аннотированы генные продукты. Если класс Gene-Ontology-Terms выше не имеет дочерних элементов, то в этом организме отсутствуют какие-либо аннотации GO. Чтобы включить только термины GO, аннотированные определенным кодом свидетельства, выберите один или несколько кодов свидетельства. Если коды свидетельств не выбраны, фильтрация на основе свидетельств не выполняется.

Поиск/фильтр по термину MultiFun

Найдите в MultiFun конкретный ген или выберите один или несколько терминов MultiFun, чтобы отфильтровать запрос и получить только гены, аннотированные этим термином или терминами.Доступны только термины, для которых в этом организме аннотированы гены. Если указанный выше класс MultiFun не имеет дочерних элементов, то в этом организме отсутствуют какие-либо аннотации MultiFun.

Поиск/фильтр по организму

Введите название организма или идентификатор таксономии NCBI или просмотрите таксономию NCBI, чтобы выбрать один или несколько организмов или классов организмов. Результаты будут отфильтрованы, чтобы включить только гены и продукты, принадлежащие этим организмам. Организмы, не представленные в списке, не имеют предназначенных для них генных продуктов. Отмена выбора всех организмов имеет тот же эффект, что и выбор всех организмов — фильтрация по организмам выполняться не будет.

Поиск/фильтр по публикации

Введите идентификатор PubMed, фамилию автора и/или часть названия статьи, чтобы найти гены и генные продукты, которые ссылаются на соответствующую публикацию или автора.

Поиск/фильтр по наличию признаков белка

Если указано несколько типов объектов, вернуть белки, которые
все
указанных типов.

Выберите один или несколько типов белковых признаков, чтобы отфильтровать результат и включить только генные продукты, для которых были идентифицированы признаки этих типов. Если классы объектов не указаны, эта база данных не содержит данных о белках.

Примечание. Только те критерии поиска, которые были проверены на момент запроса.
представленные включаются в запрос. Если указано несколько критериев поиска,
то результаты должны удовлетворять ВСЕ из них. Где применимо, белок
поиск будет искать все полипептиды, белковые комплексы и их
модифицированные формы. Дополнительные параметры поиска см. на странице расширенного поиска. Дополнительные сведения об использовании этого и других средств поиска см. на странице справки по поиску.

Обзор посттрансляционной модификации | Термо Фишер Сайентифик

Посттрансляционные модификации белков (PTM) увеличивают функциональное разнообразие протеома за счет ковалентного добавления функциональных групп или белков, протеолитического расщепления регуляторных субъединиц или деградации целых белков. Эти модификации включают фосфорилирование, гликозилирование, убиквитинирование, нитрозилирование, метилирование, ацетилирование, липидирование и протеолиз и влияют почти на все аспекты нормальной клеточной биологии и патогенеза.Таким образом, выявление и понимание ПТМ имеет решающее значение для изучения клеточной биологии, лечения и профилактики заболеваний.

Введение

За последние несколько десятилетий ученые обнаружили, что человеческий протеом намного сложнее человеческого генома. Хотя считается, что геном человека включает от 20 000 до 25 000 генов, общее количество белков в протеоме человека оценивается более чем в 1 миллион. Эти оценки показывают, что отдельные гены кодируют несколько белков.Геномная рекомбинация, инициация транскрипции на альтернативных промоторах, дифференциальная терминация транскрипции и альтернативный сплайсинг транскрипта являются механизмами, которые генерируют различные транскрипты мРНК из одного гена.

Увеличение сложности от уровня генома до уровня протеома дополнительно облегчается посттрансляционными модификациями белков (PTM). ПТМ представляют собой химические модификации, которые играют ключевую роль в функциональной протеомике, поскольку они регулируют активность, локализацию и взаимодействие с другими клеточными молекулами, такими как белки, нуклеиновые кислоты, липиды и кофакторы.

Посттрансляционные модификации являются ключевыми механизмами увеличения протеомного разнообразия. В то время как геном включает от 20 000 до 25 000 генов, протеом, по оценкам, включает более 1 миллиона белков. Изменения на уровне транскрипции и мРНК увеличивают размер транскриптома по сравнению с геномом, а множество различных посттрансляционных модификаций экспоненциально увеличивает сложность протеома по сравнению как с транскриптомом, так и с геномом.

Кроме того, протеом человека динамичен и изменяется в ответ на легион стимулов, а посттрансляционные модификации обычно используются для регуляции клеточной активности. ПТМ встречаются в отдельных боковых цепях аминокислот или пептидных связях, и они чаще всего опосредованы ферментативной активностью. Действительно, подсчитано, что 5% протеома составляют ферменты, которые выполняют более 200 типов посттрансляционных модификаций. Эти ферменты включают киназы, фосфатазы, трансферазы и лигазы, которые добавляют или удаляют функциональные группы, белки, липиды или сахара к боковым цепям аминокислот или от них; и протеазы, которые расщепляют пептидные связи для удаления специфических последовательностей или регуляторных субъединиц. Многие белки также могут модифицировать себя с помощью автокаталитических доменов, таких как аутокиназные и аутопротолитические домены.

Посттрансляционная модификация может происходить на любом этапе «жизненного цикла» белка. Например, многие белки модифицируются вскоре после завершения трансляции, чтобы обеспечить правильную укладку или стабильность белка или направить формирующийся белок в отдельные клеточные компартменты (например, ядро, мембрану). Другие модификации происходят после завершения укладки и локализации, чтобы активировать или инактивировать каталитическую активность или иным образом повлиять на биологическую активность белка.Белки также ковалентно связаны с метками, которые нацеливают белок на деградацию. Помимо одиночных модификаций, белки часто модифицируют посредством комбинации посттрансляционного расщепления и добавления функциональных групп посредством поэтапного механизма созревания или активации белка.

Белковые ПТМ также могут быть обратимыми в зависимости от характера модификации. Например, киназы фосфорилируют белки по боковым цепям определенных аминокислот, что является распространенным методом каталитической активации или инактивации.И наоборот, фосфатазы гидролизуют фосфатную группу, чтобы удалить ее из белка и обратить вспять биологическую активность. Протеолитическое расщепление пептидных связей является термодинамически благоприятной реакцией и поэтому навсегда удаляет пептидные последовательности или регуляторные домены.

Следовательно, анализ белков и их посттрансляционных модификаций особенно важен для изучения болезней сердца, рака, нейродегенеративных заболеваний и диабета. Характеристика ПТМ, хотя и сложная, дает бесценное представление о клеточных функциях, лежащих в основе этиологических процессов.С технической точки зрения основными проблемами при изучении посттрансляционно модифицированных белков являются разработка специфических методов обнаружения и очистки. К счастью, эти технические препятствия преодолеваются с помощью множества новых и усовершенствованных протеомных технологий.

Справочник по экспрессии белка

Это 118-страничное руководство содержит исчерпывающую информацию об экспрессии белков и поможет вам выбрать правильную систему экспрессии и технологии очистки для вашего конкретного применения и потребностей.Получите советы и рекомендации при начале эксперимента и найдите ответы на повседневные проблемы, связанные с экспрессией белка.

Справочник по экспрессии белков ›

Посттрансляционные модификации (ПТМ)

Как отмечалось выше, большое количество различных PTM не позволяет провести тщательный анализ всех возможных модификаций белка. Таким образом, этот обзор касается лишь небольшого числа наиболее распространенных типов ПТМ, изучаемых сегодня в исследованиях белков. Кроме того, большее внимание уделяется фосфорилированию, гликозилированию и убиквитинированию, и поэтому эти PTM более подробно описаны на страницах, посвященных соответствующим PTM.

Фосфорилирование

Обратимое фосфорилирование белков, преимущественно по остаткам серина, треонина или тирозина, является одной из наиболее важных и хорошо изученных посттрансляционных модификаций. Фосфорилирование играет важную роль в регуляции многих клеточных процессов, включая клеточный цикл, рост, апоптоз и пути передачи сигнала. В следующем примере вестерн-блот-анализ использовали для оценки специфичности фосфопротеинов в лизатах, полученных из лишенных сыворотки линий раковых клеток HeLa и NIH 3T3, стимулированных эпидермальным фактором роста (EGF) и тромбоцитарным фактором роста (PDGF) соответственно.

Обогащение высокочистым фосфопротеином из сложных биологических образцов. Вестерн-блоттинг выполняли с помощью набора для обогащения фосфопротеинов Thermo Scientific Pierce, а клеточные лизаты готовили в соответствии с инструкциями к набору для обогащения фосфопротеинами. Обнаружение белка было достигнуто с использованием фосфоспецифических антител, которые распознают ключевые регуляторные белки, участвующие в передаче сигналов фактора роста. Цитохром С (pI 9,6) и p15Ink4b (pI 5,5) служили отрицательными контролями для неспецифического связывания нефосфорилированных белков. FT = проточная фракция, W = объединенные промывные фракции, E = объединенные фракции элюирования и L = необогащенный общий клеточный экстракт.

Гликозилирование

Гликозилирование белков признано одной из основных посттрансляционных модификаций, оказывающих существенное влияние на фолдинг, конформацию, распределение, стабильность и активность белков. Гликозилирование включает в себя разнообразный набор добавлений сахарных фрагментов к белкам, которые варьируются от простых моносахаридных модификаций ядерных факторов транскрипции до очень сложных разветвленных полисахаридных изменений рецепторов клеточной поверхности.Углеводы в форме аспаргиновых (N-связанных) или серин/треониновых (O-связанных) олигосахаридов являются основными структурными компонентами многих белков клеточной поверхности и секретируемых белков.

Типы гликозилирования. Гликопептидные связи можно разделить на определенные группы в зависимости от природы связи сахар-пептид и присоединенного олигосахарида, включая N-, O- и C-связанное гликозилирование, глипирование и фосфогликозилирование.

Убиквитинирование

Убиквитин представляет собой полипептид с молекулярной массой 8 кДа, состоящий из 76 аминокислот, который присоединен к ε-Nh3 лизина в белках-мишенях через С-концевой глицин убиквитина.После начального события моноубиквитинирования может происходить образование убиквитинового полимера, а затем полиубиквитинированные белки распознаются протеасомой 26S, которая катализирует деградацию убиквитинированного белка и рециркуляцию убиквитина. Следующий эксперимент представляет собой пример методов, используемых для обнаружения убиквитинированных белков.

Обнаружение убиквитина в лизатах клеток HeLa. Вестерн-блоттинг был проведен для сравнения четырех методов обнаружения белка убиквитина в лизатах клеток HeLa.После обработки эпоксомицином лизаты клеток HeLa (150 мкг) обрабатывали четырьмя различными способами. Полученные проточные (F) и элюированные (E) фракции нормализовали по объему к исходному необработанному лизату (H) и идентичные объемы подвергали электрофорезу для обнаружения методом вестерн-блоттинга. По сравнению с набором поставщика C и методом на основе антител, набор для обогащения убиквитином Thermo Scientific Pierce дает больше убиквитинированного белка в элюированной фракции (и меньше белка в проточной фракции), что указывает на значительно лучшее обогащение убиквитинированными белками.Смола GSH представляет собой отрицательный контроль для сравнения.

S-нитрозилирование

Оксид азота (NO) вырабатывается тремя изоформами синтазы оксида азота (NOS) и является химическим мессенджером, который реагирует со свободными остатками цистеина с образованием S-нитротиолов (SNO). S-нитрозилирование является критическим PTM, используемым клетками для стабилизации белков, регуляции экспрессии генов и обеспечения доноров NO, а генерация, локализация, активация и катаболизм SNO жестко регулируются.

S-нитрозилирование является обратимой реакцией, и SNO имеют короткий период полураспада в цитоплазме из-за множества восстанавливающих ферментов, включая глутатион (GSH) и тиоредоксин, которые денитрозилируют белки. Следовательно, SNO часто накапливаются в мембранах, везикулах, интерстициальном пространстве и липофильных белковых складках, чтобы защитить их от денитрозилирования. Например, каспазы, которые опосредуют апоптоз, хранятся в митохондриальном межмембранном пространстве в виде SNO. В ответ на внеклеточные или внутриклеточные сигналы каспазы высвобождаются в цитоплазму, и сильно восстанавливающая среда быстро денитрозилирует белки, что приводит к активации каспаз и индукции апоптоза.

S-нитрозилирование не является случайным событием, и только определенные цистеиновые остатки подвергаются S-нитрозилированию. Поскольку белки могут содержать несколько цистеинов и из-за лабильной природы SNO, S-нитрозилированные цистеины трудно обнаружить и отличить от не-S-нитрозилированных аминокислот. Анализ биотинового переключения, разработанный Jaffrey et al., является распространенным методом обнаружения SNO, этапы которого перечислены ниже:

  • Блокируются все свободные цистеины.
  • Все оставшиеся цистеины (предположительно только денитрозилированные) денитрозилированы.
  • Затем свободные тиоловые группы биотинилируют.
  • Биотинилированные белки обнаруживаются с помощью SDS-PAGE и вестерн-блоттинга или масс-спектрометрии.

Схема реакции для мечения и обнаружения S-нитрозилирования с помощью набора для вестерн-блоттинга S-нитрозилирования. Образцы сначала реагируют с MMTS для блокирования свободных сульфгидрилов в S-нитрозилированных белках. Затем S-нитрозоцистеины селективно восстанавливают аскорбатом для мечения реагентом Thermo Scientific iodoTMTzero Label Reagent.Впоследствии поставляемое антитело против ТМТ используется для обнаружения белков, меченных ТМТ, в вестерн-блоттинге.

Метилирование

Перенос одноуглеродных метильных групп на азот или кислород (N- и О-метилирование соответственно) на боковые цепи аминокислот увеличивает гидрофобность белка и может нейтрализовать отрицательный заряд аминокислот при связаны с карбоновыми кислотами. Метилирование опосредуется метилтрансферазами, а S-аденозилметионин (SAM) является основным донором метильной группы.

Метилирование происходит так часто, что SAM считается наиболее используемым субстратом в ферментативных реакциях после АТФ. Кроме того, в то время как N-метилирование необратимо, O-метилирование потенциально обратимо. Метилирование является хорошо известным механизмом эпигенетической регуляции, поскольку метилирование и деметилирование гистонов влияет на доступность ДНК для транскрипции. Аминокислотные остатки могут быть конъюгированы с одной метильной группой или несколькими метильными группами для усиления эффекта модификации.

На рисунке ниже представлена ​​иллюстрация ФМТ, связанных с частицами ядра нуклеосомы.

Изображение, показывающее посттрансляционные модификации, связанные с гистоновыми частицами. Нуклеосомы представлены красными сферами, обернутыми ДНК (показаны серым цветом). Также показаны положения ПТМ, расположенных на гистоновых белках h3A (и h3A.X), h3B, h4 и h5. Эти PTM влияют на экспрессию генов, изменяя структуру хроматина и рекрутируя модификаторы гистонов. События PTM опосредуют различные биологические функции, такие как активация и инактивация транскрипции, упаковка хромосом, процессы повреждения и восстановления ДНК.

N-ацетилирование

N-ацетилирование, или перенос ацетильной группы на азот, происходит почти во всех эукариотических белках посредством как необратимых, так и обратимых механизмов. N-концевое ацетилирование требует расщепления N-концевого метионина метионинаминопептидазой (MAP) перед заменой аминокислоты на ацетильную группу из ацетил-КоА ферментами N-ацетилтрансферазой (NAT).Этот тип ацетилирования является котрансляционным, поскольку N-конец ацетилируется на растущих полипептидных цепях, которые все еще присоединены к рибосоме. Хотя таким образом ацетилируется от 80 до 90 % эукариотических белков, точное биологическое значение до сих пор неясно.

Ацетилирование ε-Nh3 лизина (называемое ацетилированием лизина) на N-концах гистонов является распространенным методом регуляции транскрипции генов. Ацетилирование гистонов является обратимым событием, которое снижает хромосомную конденсацию, чтобы способствовать транскрипции, а ацетилирование этих остатков лизина регулируется факторами транскрипции, которые обладают активностью гистон-ацетилтрансферазы (HAT).В то время как факторы транскрипции с активностью HAT действуют как коактиваторы транскрипции, ферменты гистондеацетилазы (HDAC) являются корепрессорами, которые обращают вспять эффекты ацетилирования за счет снижения уровня ацетилирования лизина и увеличения конденсации хромосом.

Сиртуины (молчаливый информационный регулятор) представляют собой группу НАД-зависимых деацетилаз, нацеленных на гистоны. Как следует из их названия, они поддерживают молчание генов за счет гипоацетилирования гистонов и, как сообщается, помогают поддерживать стабильность генома.

В то время как ацетилирование было впервые обнаружено в гистонах, цитоплазматические белки, как сообщается, также ацетилируются, и поэтому ацетилирование, по-видимому, играет большую роль в клеточной биологии, чем просто регуляция транскрипции. Более того, взаимодействие между ацетилированием и другими посттрансляционными модификациями, включая фосфорилирование, убиквитинирование и метилирование, может модифицировать биологическую функцию ацетилированного белка.

Ацетилирование белка можно обнаружить с помощью иммунопреципитации хроматина (ИЧП) с использованием ацетиллизин-специфических антител или с помощью масс-спектрометрии, где увеличение гистона на 42 единицы массы соответствует одиночному ацетилированию.

Липидация

Липидация — это метод доставки белков в мембраны органелл (эндоплазматический ретикулум [ЭР], аппарат Гольджи, митохондрии), везикулы (эндосомы, лизосомы) и плазматическую мембрану. Четыре типа липидирования:

  • С-концевой гликозилфосфатидилинозитол (GPI) якорь
  • N-концевое миристоилирование
  • S-миристоилирование
  • S-пренилирование

Каждый типы липидирования увеличивают гидрофобность белка и, следовательно, его сродство к мембранам. Различные типы липидирования также не исключают друг друга, поскольку два или более липидов могут быть присоединены к данному белку.

GPI прикрепляет белки клеточной поверхности к плазматической мембране. Эти гидрофобные фрагменты готовятся в ER, где они затем добавляются к образующемуся белку en bloc. Заякоренные GPI белки часто локализуются в липидных рафтах, богатых холестерином и сфинголипидами, которые действуют как сигнальные платформы на плазматической мембране. Этот тип модификации является обратимым, так как якорь GPI может быть высвобожден из белка с помощью фосфоинозитол-специфичной фосфолипазы C.Действительно, эта липаза используется для обнаружения GPI-заякоренных белков для высвобождения GPI-заякоренных белков из мембран для разделения геля и анализа с помощью масс-спектрометрии.

N-миристоилирование  – это метод придания белкам гидрофобной ручки для локализации в мембране. Миристоильная группа представляет собой 14-углеродную насыщенную жирную кислоту (С14), которая придает белку достаточную гидрофобность и сродство к мембранам, но недостаточную для постоянного закрепления белка в мембране. Следовательно, N-myristoylation может действовать как переключатель конформационной локализации, при котором конформационные изменения белка влияют на доступность ручки для прикрепления к мембране.Из-за этой условной локализации сигнальные белки, которые избирательно локализуются на мембране, такие как киназы семейства Src, являются N-миристоилированными.

N-миристоилированию способствует, в частности, N-миристоилтрансфераза (NMT) с использованием миристоил-КоА в качестве субстрата для присоединения миристоильной группы к N-концевому глицину. Поскольку метионин является N-концевой аминокислотой всех эукариотических белков, этот PTM требует расщепления метионином с помощью вышеупомянутой MAP перед добавлением миристоильной группы; это представляет собой один пример множественных PTM на одном белке.

S-пальмитоилирование добавляет пальмитоильную группу С16 из пальмитоил-КоА к тиолатной боковой цепи остатков цистеина с помощью пальмитоилацилтрансфераз (PAT). Из-за более длинной гидрофобной группы этот якорь может постоянно закреплять белок на мембране. Однако эта локализация может быть изменена с помощью тиоэстераз, которые разрывают связь между белком и якорем; таким образом, S-пальмитоилирование используется как переключатель включения/выключения для регуляции локализации мембраны. S-пальмитоилирование часто используется для усиления других типов липидизации, таких как миристоилирование или фарнезилирование (см. ниже).S-пальмитоилированные белки также избирательно концентрируются на липидных рафтах.

S-пренилирование ковалентно добавляет фарнезильную (С15) или геранилгеранильную (С20) группу к определенным остаткам цистеина в пределах пяти аминокислот от С-конца с помощью фарнезилтрансферазы (FT) или геранилгеранилтрансферазы (GGT I и II). В отличие от S-пальмитоилирования, S-пренилирование гидролитически стабильно. Приблизительно 2% всех белков пренилированы, включая все члены суперсемейства Ras. Эта группа молекулярных переключателей является фарнезилированной, геранилгеранилированной или их комбинацией.Кроме того, эти белки имеют специфические 4-аминокислотные мотивы на С-конце, которые определяют тип пренилирования одинарного или двойного цистеина. Пренилирование происходит в ER и часто является частью поэтапного процесса PTM, за которым следует протеолитическое расщепление Rce1 и метилирование изопренилцистеинметилтрансферазой (ICMT).

Протеолиз

Пептидные связи неопределенно стабильны в физиологических условиях, поэтому клеткам требуется какой-то механизм для разрыва этих связей.Протеазы включают семейство ферментов, которые расщепляют пептидные связи белков и играют решающую роль в процессинге антигенов, апоптозе, отщеплении поверхностных белков и передаче клеточных сигналов.

Семейство, насчитывающее более 11 000 протеаз, различается по субстратной специфичности, механизму расщепления пептидов, расположению в клетке и продолжительности активности. Хотя эта вариация предполагает широкий спектр функций, протеазы обычно можно разделить на группы в зависимости от типа протеолиза. Деградативный протеолиз имеет решающее значение для удаления несобранных белковых субъединиц и белков с неправильной укладкой, а также для поддержания концентрации белка на гомеостатическом уровне за счет восстановления данного белка до уровня небольших пептидов и отдельных аминокислот.Протеазы также играют биосинтетическую роль в клеточной биологии, которая включает отщепление сигнальных пептидов от возникающих белков и активацию зимогенов, которые являются неактивными предшественниками ферментов, которым требуется расщепление в определенных местах для ферментативной функции. В этом отношении протеазы действуют как молекулярные переключатели, регулирующие активность ферментов.

Протеолиз является термодинамически благоприятной и необратимой реакцией. Следовательно, активность протеазы жестко регулируется, чтобы избежать неконтролируемого протеолиза с помощью механизмов временного и/или пространственного контроля, включая регуляцию путем расщепления в цис- или транс-положении и компартментализации (например,г., протеасомы, лизосомы).

Разнообразное семейство протеаз можно классифицировать по месту действия, например аминопептидазы и карбоксипептидазы, которые расщепляют амино- или карбоксиконец белка соответственно. Другой тип классификации основан на группах активных центров данной протеазы, которые участвуют в протеолизе. На основе этой стратегии классификации более 90% известных протеаз попадают в одну из следующих четырех категорий:

  • Сериновые протеазы
  • Цистеиновые протеазы
  • Протеазы аспарагиновой кислоты
  • Металлопротеазы цинка

00000000 коммерчески доступного протеазного анализа.

Кривые реакции колориметрического анализа протеазы. Набор Thermo Scientific Pierce Colorimetric Protease Assay Kit использовался для измерения активности протеазы V-8 и подчелюстной протеазы в отношении расщепления казеинового субстрата по сравнению с поставляемым стандартом трипсина.

  1. Международный консорциум по секвенированию генома человека (2004 г.) Завершение эухроматической последовательности генома человека. Природа 431:931–45.
  2. Jensen ON (2004) Протеомика, специфичная для модификаций: характеристика посттрансляционных модификаций с помощью масс-спектрометрии. Curr Opin Chem Biol 8:33–41.
  3. Ayoubi TA, Van De Ven WJ (1996) Регуляция экспрессии генов с помощью альтернативных промоторов. FASEB J 10:453–60.
  4. Walsh C (2006) Посттрансляционная модификация белков: расширение возможностей природы. Энглвуд (Колорадо): Издательство Робертс и Ко. xxi, стр. 490.
  5. Gaston BM et al. (2003)Передача сигналов S-нитрозилирования в клеточной биологии. Мол. Интерв. 3: 253–63.
  6. Jaffrey SR, Snyder SH (2001) Метод переключения биотина для обнаружения S-нитрозилированных белков. Sci STKE 86: pl1.
  7. Han P, Chen C (2008)Биотиновый переключатель без детергента в сочетании с жидкостной хроматографией/тандемной масс-спектрометрией при анализе S-нитрозилированных белков. Rapid Commun Mass Spectro 22:1137–45.
  8. Имаи С. и др. (2000) Белок SIR2, обеспечивающий молчание транскрипции и продолжительность жизни, представляет собой НАД-зависимую гистондеацетилазу. Природа 403:795–800.
  9. Глозак М.А. и соавт. (2005)Ацетилирование и деацетилирование негистоновых белков. Ген 363:15–23.
  10. Yang XJ, Seto E (2008)Ацетилирование лизина: Кодифицированные перекрестные помехи с другими посттрансляционными модификациями. Mol Cell 31:449–61.

Запрос функций белка

Начиная с версии 3.5 Bioconductor, базы данных/пакетов EnsDb , созданные
Пакет ensembldb также содержит для транскриптов с кодирующими областями сопоставления
между транскриптами и белками. Таким образом, в дополнение к основанным на РНК/ДНК
также доступна следующая информация о белках:

  • протеин_ид : идентификатор белка Ensembl.Это первичный идентификатор белков.
    определен в Ensembl, и каждый (кодирующий белок) транскрипт Ensembl имеет один
    присвоенный ему идентификатор белка.
  • белковая_последовательность : аминокислотная последовательность белка.
  • uniprot_id : идентификатор Uniprot для белка. Обратите внимание, что не каждый ансамбль
    белок_ид имеет идентификатор Uniprot, и каждый белок_ид может быть сопоставлен с несколькими
    uniprot_id . Кроме того, один и тот же идентификатор Uniprot может быть сопоставлен с другим белковым_идентификатором .
  • uniprot_db : имя базы данных Uniprot, в которой находится функция
    аннотированный. Может быть либо SPTREMBL , либо SWISSPROT .
  • uniprot_mapping_type : тип метода сопоставления, который использовался для назначения
    идентификатор Uniprot на идентификатор белка Ensembl.
  • белковый_домен_ид : идентификатор белкового домена в соответствии с
    источник/анализ, в/по которому был определен.
  • белковый_домен_источник : источник информации о белковом домене, один из
    pfscan , scanprosite , superfamily , pfam , prints , smart , pirsf или tigr или 0tig.
  • interpro_accession : идентификатор доступа Interpro белкового домена (если
    доступный).
  • prot_dom_start : начало белкового домена в последовательности
    белок.
  • prot_dom_start : конечное положение белкового домена в
    последовательность белка.

Таким образом, для транскриптов, кодирующих белок, эти аннотации можно получить из
базе данных, учитывая, что аннотации белков доступны.Обратите внимание, что только EnsDb
базы данных, созданные с помощью Ensembl Perl API, содержат аннотацию белка, а
базы данных, созданные с использованием ensDbFromAH , ensDbFromGff , ensDbFromGRanges и
ensDbFromGtf нет.

  библиотека (ансамблдб)
библиотека (EnsDb.Hsapiens.v86)
edb <- EnsDb.Hsapiens.v86
## Оценить, есть ли у нас аннотация белка
hasProteinData(edb)  
  ## [1] ИСТИНА

Если доступна аннотация белка, дополнительные таблицы и столбцы также
перечислены методами listTables и listColumns .

  listTables(edb)  
  ## $ген
## [1] "gene_id" "gene_name" "gene_biotype" "gene_seq_start"
## [5] "gene_seq_end" "seq_name" "seq_strand" "seq_coord_system"
## [9] "символ"
##
## $TX
## [1] "tx_id" "tx_biotype" "tx_seq_start" "tx_seq_end"
## [5] "tx_cds_seq_start" "tx_cds_seq_end" "gene_id" "tx_name"
##
## $tx2exon
## [1] "tx_id" "exon_id" "exon_idx"
##
## $экзон
## [1] "exon_id" "exon_seq_start" "exon_seq_end"
##
## $хромосома
## [1] "seq_name" "seq_length" "is_circular"
##
## $белок
## [1] "tx_id" "protein_id" "protein_sequence"
##
## $унипрот
## [1] "protein_id" "uniprot_id" "uniprot_db"
## [4] "uniprot_mapping_type"
##
## $protein_domain
## [1] "protein_id" "protein_domain_id" "protein_domain_source"
## [4] "interpro_accession" "prot_dom_start" "prot_dom_end"
##
## $entrezgene
## [1] "gene_id" "entrezid"
##
## $метаданные
## [1] "имя" "значение"

В следующих разделах мы покажем примеры того, как 1) получить аннотации белка
в качестве дополнительных столбцов к аннотациям генов/транскриптов, 2) выборка белка
данные аннотации и 3) сопоставить белки с геномом.

Белковые аннотации для (кодирующих белок) транскриптов могут быть извлечены простым
добавление нужных столбцов аннотации к параметру столбцов , например. ген
или транскриптов методов.

  ## Получите также информацию о белках для транскриптов ZBTB16
txs <- транскрипты (edb, filter = GeneNameFilter ("ZBTB16"),
           столбцы = c("protein_id", "uniprot_id", "tx_biotype"))
ткс  
  ## Объект GRange с 11 диапазонами и 5 столбцами метаданных:
## seqnames диапазоны цепочек | белок_идентификатор
##    | <персонаж>
## ENST00000335953 11 114059593-114250676 + | ЭНСП00000338157
## ENST00000335953 11 114059593-114250676 + | ЭНСП00000338157
## ENST00000541602 11 114059725-114189764 + | <нет данных>
## ENST00000544220 11 114059737-114063646 + | ЭНСП00000437716
## ENST00000535700 11 114060257-114063744 + | ЭНСП00000443013
## ENST00000392996 11 114060507-114250652 + | ЭНСП00000376721
## ENST00000392996 11 114060507-114250652 + | ЭНСП00000376721
## ENST00000539918 11 114064412-114247344 + | ЭНСП00000445047
## ENST00000545851 11 114180766-114247296 + | <нет данных>
## ENST00000535379 11 114237207-114250557 + | <нет данных>
## ENST00000535509 11 114246790-114250476 + | <нет данных>
## uniprot_id tx_biotype tx_id
## <символ> <символ> <символ>
## ENST00000335953 Q05516 белок_кодирование ENST00000335953
## ENST00000335953 A0A024R3C6 белок_кодирование ENST00000335953
## ENST00000541602 retented_intron ENST00000541602
## ENST00000544220 F5H6C3 белок_кодирующий ENST00000544220
## ENST00000535700 F5H5Y7 белок_кодирование ENST00000535700
## ENST00000392996 Q05516 белок_кодирование ENST00000392996
## ENST00000392996 A0A024R3C6 белок_кодирование ENST00000392996
## ENST00000539918 H0YGW2 бессмысленный_опосредованный_де.. ENST00000539918
## ENST00000545851 processed_transcript ENST00000545851
## ENST00000535379 processed_transcript ENST00000535379
## ENST00000535509 retented_intron ENST00000535509
## имя_гена
## <символ>
## ENST00000335953 ZBTB16
## ENST00000335953 ZBTB16
## ENST00000541602 ZBTB16
## ENST00000544220 ZBTB16
## ENST00000535700 ZBTB16
## ENST00000392996 ZBTB16
## ENST00000392996 ZBTB16
## ENST00000539918 ZBTB16
## ENST00000545851 ZBTB16
## ENST00000535379 ZBTB16
## ENST00000535509 ZBTB16
## -------
## seqinfo: 1 последовательность из генома GRCh48

Ген ZBTB16 имеет белок-кодирующие и некодирующие транскрипты, таким образом, мы получаем
идентификатор белка для кодирующих и NA для некодирующих транскриптов.Обратите также внимание на то, что
у нас есть транскрипт, нацеленный на нонсенс-опосредованный распад мРНК с идентификатором белка
связанный с ним, но без Uniprot ID.

  ## Подмножество транскриптов с tx_biotype, отличным от белкового_кодирования.
txs[txs$tx_biotype != "protein_coding", c("uniprot_id", "tx_biotype",
                      "protein_id")]  
  ## Объект GRange с 5 диапазонами и 3 столбцами метаданных:
## seqnames диапазоны цепочек | uniprot_id
##    | <персонаж>
## ENST00000541602 11 114059725-114189764 + | <нет данных>
## ENST00000539918 11 114064412-114247344 + | H0YGW2
## ENST00000545851 11 114180766-114247296 + | <нет данных>
## ENST00000535379 11 114237207-114250557 + | <нет данных>
## ENST00000535509 11 114246790-114250476 + | <нет данных>
## tx_biotype protein_id
## <символ> <символ>
## ENST00000541602retented_intron 
## ENST00000539918 ерунда_опосредованная_де.. ЭНСП00000445047
## ENST00000545851processed_transcript 
## ENST00000535379processed_transcript 
## ENST00000535509retented_intron 
## -------
## seqinfo: 1 последовательность из генома GRCh48

При сопоставлении транскрипта, кодирующего белок, с идентификатором белка Ensembl
(столбец протеин_ид ) составляет 1:1, отображение между протеин_ид и унипрот_ид может быть
н:м, т.е.каждый идентификатор белка Ensembl может быть сопоставлен с 1 или несколькими идентификаторами Uniprot и
каждый идентификатор Uniprot может быть сопоставлен с более чем одним белковым_идентификатором (и, следовательно,
tx_id ). Это следует иметь в виду, если вы запрашиваете стенограммы из базы данных.
получение дополнительных столбцов, связанных с Uniprot, или даже функций идентификатора белка, как в
в таких случаях возвращается избыточный список расшифровок.

  ## Список идентификаторов белков и идентификаторов uniprot для кодирующих транскриптов
mcols(txs[txs$tx_biotype == "protein_coding",
      c("tx_id", "protein_id", "uniprot_id")])  
  ## DataFrame с 6 строками и 3 столбцами
## tx_id белковый_ид uniprot_id
## <символ> <символ> <символ>
## ENST00000335953 ENST00000335953 ENSP00000338157 Q05516
## ENST00000335953 ENST00000335953 ENSP00000338157 A0A024R3C6
## ENST00000544220 ENST00000544220 ENSP00000437716 F5H6C3
## ENST00000535700 ENST00000535700 ENSP00000443013 F5H5Y7
## ENST00000392996 ENST00000392996 ENSP00000376721 Q05516
## ENST00000392996 ENST00000392996 ENSP00000376721 A0A024R3C6

Некоторые сопоставления n:m для идентификаторов Uniprot могут быть разрешены путем ограничения либо
к записям из одной базы данных Uniprot ( SPTREMBL или SWISSPROT ) или к сопоставлениям
определенный тип картографического метода.Соответствующие фильтры
UniprotDbFilter и UniprotMappingTypeFilter (с использованием uniprot_db и
uniprot_mapping_type столбцов таблицы базы данных uniprot ). В примере
ниже мы ограничиваем результат идентификаторами Uniprot с типом отображения DIRECT .

  ## Список всех типов отображения uniprot в базе данных.
списокUniprotMappingTypes(edb)  
  ## [1] "ПРЯМОЙ" "SEQUENCE_MATCH"  
  ## Получите все транскрипты ZBTB16, кодирующие белок, вместе с их идентификатором белка
## и идентификаторы Uniprot, ограничивая сопоставления белков с uniprot_id на основе
## в "ПРЯМЫХ" методах отображения.txs <- транскрипты (edb, filter = list (GeneNameFilter ("ZBTB16"),
                      UniprotMappingTypeFilter("ПРЯМОЙ")),
           столбцы = c("protein_id", "uniprot_id", "uniprot_db"))
mcols(txs)  
  ## DataFrame с 5 строками и 6 столбцами
## белок_ид uniprot_id uniprot_db tx_id
## <символ> <символ> <символ> <символ>
## ENST00000335953 ENSP00000338157 Q05516 SWISSPROT ENST00000335953
## ENST00000544220 ENSP00000437716 F5H6C3 SPTREMBL ENST00000544220
## ENST00000535700 ENSP00000443013 F5H5Y7 SPTREMBL ENST00000535700
## ENST00000392996 ENSP00000376721 Q05516 SWISSPROT ENST00000392996
## ENST00000539918 ENSP00000445047 H0YGW2 SPTREMBL ENST00000539918
## имя_гена uniprot_mapping_type
## <символ> <символ>
## ENST00000335953 ZBTB16 ПРЯМОЙ
## ENST00000544220 ZBTB16 ПРЯМОЙ
## ENST00000535700 ZBTB16 ПРЯМОЙ
## ENST00000392996 ZBTB16 ПРЯМОЙ
## ENST00000539918 ZBTB16 ПРЯМОЙ

В этом примере использование UniprotMappingTypeFilter разрешило множественные
сопоставление идентификаторов Uniprot с идентификаторами белков Ensembl, но идентификатор Uniprot ID Q05516 является
по-прежнему присвоены двум идентификаторам белков Ensembl ENSP00000338157 и
ENSP00000376721 .

Все аннотации белков также могут быть добавлены в виде столбцов метаданных в
результаты генов , экзонов , экзонов По , транскриптов По , cds По , пятиUTRs По транскрипту
и threeUTRsByTranscript , указав нужные имена столбцов с
параметр столбцов . Для некодирующих транскриптов NA будет указано в
столбцы аннотаций белка.

Помимо извлечения аннотаций белка из базы данных, мы также можем использовать
данные о белке для фильтрации результатов.В приведенном ниже примере мы получаем, например,
все гены из базы данных, которые имеют определенный белковый домен в белке
кодируется любой из его транскриптов.

  ## Получить все гены, закодированные на хромосоме 11, которая содержит белок
## определенный белковый домен.
gns <- гены (edb, filter = ~ prot_dom_id == "PS50097" & seq_name == "11")
длина (gns)  
  ## [1] 9  
  сортировка(gns$gene_name)  
  ## [1] "ABTB2" "BTBD18" "KBTBD3" "KBTBD4" "KCTD21" "KLHL35" "ZBTB16" "ZBTB3"
## [9] "ZBTB44"

Итак, всего мы получили 152 гена с этим белковым доменом.В добавок к
ProtDomIdFilter , также ProteinidFilter и UniprotidFilter могут
запрашивать в базе данных записи, соответствующие условиям их идентификатора белка или
ИД Юнипрот.

Методы select , keys и mapIds из пакета AnnotationDbi также могут быть
используется для запроса объектов EnsDb на наличие аннотаций белка. Поддерживаемые столбцы и
типы ключей возвращаются методами столбцов и типов ключей .

  ## Показать все столбцы, предоставленные базой данных
столбцы(edb)  
  ## [1] "ЭНТРЕЗИД" "ЭКСОНИД" "ЭКСОНИДКС"
## [4] "EXONSEQEND" "EXONSEQSTART" "GENEBIOTYPE"
## [7] "GENEID" "GENENAME" "GENESEQEND"
## [10] "GENESEQSTART" "INTERPROACCESSION" "ISCIRCULAR"
## [13] "PROTDOMEND" "PROTDOMSTART" "PROTEINDOMAINID"
## [16] "ИСТОЧНИК ПРОТЕИНДОМА" "ПРОТЕИНИД" "ПРОТЕИНПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ"
## [19] "SEQCOORDSYSTEM" "SEQLENGTH" "SEQNAME"
## [22] "SEQSTRAND" "SYMBOL" "TXBIOTYPE"
## [25] "TXCDSSEQEND" "TXCDSSEQSTART" "TXID"
## [28] "TXNAME" "TXSEQEND" "TXSEQSTART"
## [31] "UNIPROTDB" "UNIPROTID" "UNIPROTMAPPINGTYPE"  
  ## Показать все поддерживаемые типы ключей/фильтры
типы ключей (edb)  
  ## [1] "ЭНТРЕЗИД" "ЭКСОНИД" "ГЕНЕБИОТИП"
## [4] «ГЕНЕИД» «ГЕНЕНИМЯ» «ПРОТДОМИД»
## [7] "PROTEINDOMAINID" "PROTEINDOMAINSOURCE" "PROTEINID"
## [10] "SEQNAME" "SEQSTRAND" "SYMBOL"
## [13] "TXBIOTYPE" "TXID" "TXNAME"
## [16] "УНИПРОТИД"

Ниже мы получаем все идентификаторы Uniprot, аннотированные к гену ZBTB16 .

  выберите (edb, keys = "ZBTB16", keytype = "GENENAME",
       столбцы = "UNIPROTID")  
  ## GENENAME UNIPROTID
## 1 ZBTB16 Q05516
## 2 ZBTB16 A0A024R3C6
## 3 ZBTB16 
## 4 ZBTB16 F5H6C3
## 5 ZBTB16 F5H5Y7
## 6 ZBTB16 H0YGW2

Это возвращает нам все идентификаторы Uniprot всех белков, закодированных геном.
стенограммы. Одна из расшифровок из ZBTB16, имея CDS и будучи
аннотирован к белку, не имеет присвоенного идентификатора Uniprot (таким образом, NA является
возвращается вышеуказанным вызовом).Как мы видим ниже, эта расшифровка предназначена для
бессмысленно опосредованный распад мРНК.

  ## Вызовите select, на этот раз предоставив GeneNameFilter.
select(edb, keys = GeneNameFilter("ZBTB16"),
       столбцы = c("TXBIOTYPE", "UNIPROTID", "PROTEINID"))  
  ## TXBIOTYPE UNIPROTID PROTEINID GENENID
## 1 белок_кодирование Q05516 ENSP00000338157 ZBTB16
## 2 белок_кодирование A0A024R3C6 ENSP00000338157 ZBTB16
## 3 сохраненный_интрон   ZBTB16
## 4 белок_кодирующий F5H6C3 ENSP00000437716 ZBTB16
## 5 белок_кодирование F5H5Y7 ENSP00000443013 ZBTB16
## 6 белок_кодирование Q05516 ENSP00000376721 ZBTB16
## 7 белок_кодирование A0A024R3C6 ENSP00000376721 ZBTB16
## 8 бессмысленный_опосредованный_распад H0YGW2 ENSP00000445047 ZBTB16
## 9processed_transcript   ZBTB16

Также обратите внимание, что на этот раз мы передали GeneMameFilter с параметром keys .

Белки

могут быть получены с помощью специального метода белков , который возвращает, в отличие от
Методы на основе ДНК/РНК, такие как гены или транскрипты , а не объект GRanges
по умолчанию, но объект DataFrame . Кроме того, результаты могут быть возвращены в виде
data.frame или как объект AAStringSet из пакета Biobase . Обратите внимание, что это
может измениться в будущих выпусках, если более подходящий объект для представления
белковые аннотации становятся доступными.

В фрагменте кода ниже мы извлекаем все аннотации белков для гена ZBTB16 .

  ## Получить все белки и вернуть их как AAStringSet
prts <- белки(edb, filter = GeneNameFilter("ZBTB16"),
         return.type = "AAStringSet")
пртс  
  ## Объект AAStringSet длины 5:
## имена последовательностей ширины
## [1] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...GHKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000338157
## [2] 115 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...QAKAEDLDDLLYAAEILEIEYLE ENSP00000437716
## [3] 148 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...QASDDDNDTEATMADGGAEEEEDR ENSP00000443013
## [4] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...GHKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000376721
## [5] 55 XGGLLPQGFIQRELFSKLGELAV...GEQCSVCGVELPDNEAVEQHRVF ENSP00000445047

Помимо аминокислотной последовательности, prts содержит также дополнительные аннотации.
доступ к которым можно получить с помощью метода mcols (столбцы метаданных). Все дополнительные
столбцы, предоставленные параметром столбцы , также добавляются к mcols
DataFrame .

  мколь(ч)  
  ## DataFrame с 5 строками и 3 столбцами
## tx_id белковый_ид имя_гена
## <символ> <символ> <символ>
## ENSP00000338157 ENST00000335953 ENSP00000338157 ZBTB16
## ENSP00000437716 ENST00000544220 ENSP00000437716 ZBTB16
## ENSP00000443013 ENST00000535700 ENSP00000443013 ZBTB16
## ENSP00000376721 ENST00000392996 ENSP00000376721 ZBTB16
## ENSP00000445047 ENST00000539918 ENSP00000445047 ZBTB16

Обратите внимание, что метод белков извлекает только аннотации генов/транскриптов
транскрипты, кодирующие белок.Таким образом, аннотации для некодирующих транскриптов
гена ZBTB16 , которые были возвращены вызовами генов или транскриптов в
предыдущий раздел не загружается.

Запрос дополнительных идентификаторов Uniprot или данных белкового домена приведет к
присутствует в избыточном списке белков, как показано в блоке кода ниже.

  ## Получите также аннотации белковых доменов в дополнение к аннотациям белков.
pd <- белки(edb, filter = GeneNameFilter("ZBTB16"),
           столбцы = c("tx_id", listColumns(edb, "protein_domain")),
           возвращение.тип = "AAStringSet")
пд  
  ## Объект AAStringSet длиной 81:
## имена последовательностей ширины
## [1] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000338157
## [2] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000338157
## [3] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000338157
## [4] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000338157
## [5] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000338157
## ... ... ...
## [77] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000376721
## [78] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000376721
## [79] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000376721
## [80] 673 MDLTKMGMIQLQNPSHPTGLLCK...HKPEIPPDWRIEKTYLYLCYV ENSP00000376721
## [81] 55 XGGLLPQGFIQRELFSKLGELAV...EQCSVCGVELPDNEAVEQHRVF ENSP00000445047

Результат содержит одну строку/элемент для каждого белкового домена в каждом из
белки.Показано количество белковых доменов на белок и мкол .
ниже.

  ## Количество белковых доменов на белок:
таблица (имена (pd))  
  ##
## ENSP00000338157 ENSP00000376721 ENSP00000437716 ENSP00000443013 ENSP00000445047
## 36 36 4 4 1  
  ## мколь
mcols(pd)  
  ## DataFrame с 81 строкой и 8 столбцами
## tx_id белковый_ид белковый_домен_ид
## <символ> <символ> <символ>
## ENSP00000338157 ENST00000335953 ENSP00000338157 PS50157
## ENSP00000338157 ENST00000335953 ENSP00000338157 PS50157
## ENSP00000338157 ENST00000335953 ENSP00000338157 PS50157
## ENSP00000338157 ENST00000335953 ENSP00000338157 PS50157
## ENSP00000338157 ENST00000335953 ENSP00000338157 PS50157
## ... ... ... ...
## ENSP00000376721 ENST00000392996 ENSP00000376721 SM00355
## ENSP00000376721 ENST00000392996 ENSP00000376721 SM00355
## ENSP00000376721 ENST00000392996 ENSP00000376721 SM00355
## ENSP00000376721 ENST00000392996 ENSP00000376721 SM00355
## ENSP00000445047 ENST00000539918 ENSP00000445047 NA
## protein_domain_source interpro_accession prot_dom_start
## <символ> <символ> <целое число>
## ENSP00000338157 pfscan IPR007087 602
## ENSP00000338157 pfscan IPR007087 490
## ENSP00000338157 pfscan IPR007087 630
## ENSP00000338157 pfscan IPR007087 432
## ENSP00000338157 pfscan IPR007087 546
## ... ... ... ...
## ENSP00000376721 умный IPR015880 546
## ENSP00000376721 умный IPR015880 574
## ENSP00000376721 умный IPR015880 602
## ENSP00000376721 умный IPR015880 630
## ENSP00000445047 НП НП НП
## prot_dom_end имя_гена
## <целое число> <символ>
## ENSP00000338157 629 ZBTB16
## ENSP00000338157 517 ZBTB16
## ENSP00000338157 657 ZBTB16
## ENSP00000338157 459 ZBTB16
## ENSP00000338157 573 ZBTB16
## ... ... ...
## ENSP00000376721 568 ZBTB16
## ENSP00000376721 596 ZBTB16
## ENSP00000376721 624 ZBTB16
## ENSP00000376721 652 ZBTB16
## ENSP00000445047 NA ZBTB16

Как мы видим, каждый белок может иметь несколько белковых доменов с началом и
конечные координаты в аминокислотной последовательности указываются в столбцах
prot_dom_start и prot_dom_end . Кроме того, не все идентификаторы белков Ensembl, такие как
белок_ид ENSP00000445047 сопоставлены с Uniprot ID или имеют белковые домены.

Координатное сопоставление . Виньетка Rmd содержит подробное описание всех
функции, которые позволяют отображать координаты генома, транскрипта и белка.

  информация о сеансе()  
  ## R В разработке (нестабильный) (2022-01-05 r81451)
## Платформа: x86_64-pc-linux-gnu (64-разрядная версия)
## Запуск под: Ubuntu 20.04.3 LTS
##
## Матричные продукты: по умолчанию
## BLAS: /home/biocbuild/bbs-3.15-bioc/R/lib/libRblas.so
## ЛАПАК: /home/biocbuild/bbs-3.15-bioc/R/lib/libRlapack.so
##
## локаль:
## [1] LC_CTYPE=en_US.UTF-8 LC_NUMERIC=C
## [3] LC_TIME=en_GB LC_COLLATE=C
## [5] LC_MONETARY=en_US.UTF-8 LC_MESSAGES=en_US.UTF-8
## [7] LC_PAPER=en_US.UTF-8 LC_NAME=C
## [9] LC_ADDRESS=C LC_TELEPHONE=C
## [11] LC_MEASUREMENT=en_US.UTF-8 LC_IDENTIFICATION=C
##
## прикрепленные базовые пакеты:
## [1] grid stats4 stats graphics grDevices использует наборы данных
## [8] база методов
##
## другие прикрепленные пакеты:
## [1] AnnotationHub_3.3,7
## [2] BiocFileCache_2.3.3
## [3] dbplyr_2.1.1
## [4] магриттр_2.0.1
## [5] BSgenome.Hsapiens.NCBI.GRCh48_1.3.1000
## [6] BSgenome_1.63.3
## [7] rtracklayer_1.55.3
## [8] Биостроки_2.63.1
## [9] XVector_0.35.0
## [10] Гвиз_1.39.2
## [11] EnsDb.Hsapiens.v86_2.99.0
## [12] ансамбльb_2.19,7
## [13] AnnotationFilter_1.19.0
## [14] GenomicFeatures_1.47.5
## [15] АннотацияDbi_1.57.1
## [16] Биобаза_2.55.0
## [17] Геномные диапазоны_1.47.6
## [18] ГеномИнфоДб_1.31.1
## [19] IRanges_2.29.1
## [20] S4Vectors_0.33.10
## [21] BiocGenerics_0.41.2
## [22] БиокСтиль_2.23.1
##
## загружается через пространство имен (и не прикрепляется):
## [1] цветовое пространство_2.0-2 rjson_0.2.21
## [3] многоточие_0.3.2 biovizBase_1.43.1
## [5] htmlTable_2.4.0 base64enc_0.1-3
## [7] дихромат_2.0-0 rstudioapi_0.13
## [9] бит64_4.0.5 интерактивныйDisplayBase_1.33.0
## [11] fansi_1.0.0 xml2_1.3.3
## [13] splines_4.2.0 cachem_1.0.6
## [15] вязанр_1.37 Формула_1.2-4
## [17] jsonlite_1.7.2 Rsamtools_2.11.0
## [19] кластер_2.1.2 png_0.1-7
## [21] блестящий_1.7.1 BiocManager_1.30.16
## [23] компилятор_4.2.0 httr_1.4.2
## [25] backports_1.4.1 assertthat_0.2.1
## [27] Matrix_1.4-0 fastmap_1.1.0
## [29] lazyeval_0.2.2 Later_1.3.0
## [31] htmltools_0.5.2 красивые юниты_1.1.1
## [33] tools_4.2.0 gtable_0.3.0
## [35] Glue_1.6.0 GenomeInfoDbData_1.2.7
## [37] dplyr_1.0.7 rappdirs_0.3.3
## [39] Rcpp_1.0.7 jquerylib_0.1.4
## [41] vctrs_0.3.8 xfun_0.29
## [43] stringr_1.4.0 mime_0.12
## [45] lifecycle_1.0.1 restfulr_0.0,13
## [47] XML_3.99-0.8 zlibbioc_1.41.0
## [49] scales_1.1.1 VariantAnnotation_1.41.3
## [51] promises_1.2.0.1 hms_1.1.1
## [53] MatrixGenerics_1.7.0 ProtGenerics_1.27.2
## [55] parallel_4.2.0 SummarizedExperiment_1.25.3
## [57] RColorBrewer_1.1-2 yaml_2.2.1
## [59] curl_4.3.2 memoise_2.0.1
## [61] gridExtra_2.3 ggplot2_3.3.5
## [63] sass_0.4.0 biomaRt_2.51.2
## [65] rpart_4.1-15 решеткаExtra_0.6-29
## [67] stringi_1.7.6 RSQLite_2.2.9
## [69] BiocVersion_3.15.0 выше_0.9
## [71] BiocIO_1.5.0 мат_2.0.0
## [73] filelock_1.0.2 BiocParallel_1.29.10
## [75] rlang_0.4.12 pkgconfig_2.0,3
## [77] matrixStats_0.61.0 bitops_1.0-7
## [79] оценка_0,14 решетка_0,20-45
## [81] purrr_0.3.4 GenomicAlignments_1.31.2
## [83] htmlwidgets_1.5.4 bit_4.0.4
## [85] tidyselect_1.1.1 bookdown_0.24
## [87] R6_2.5.1 magick_2.7.3
## [89] generics_0.1.1 Hmisc_4.6-0
## [91] Массив задержанных_0.21.2 ДБИ_1.1.2
##[93]столб_1.6.4 иностранный_0.8-81
## [95] выживания_3.2-13 KEGGREST_1.35.0
## [97] RCurl_1.98-1.5 nnet_7.3-16
## [99] tibble_3.1.6 crayon_1.4.2
## [101] utf8_1.2.2 rmarkdown_2.11
## [103] jpeg_0.1-9 progress_1.2.2
## [105] data.table_1.14.2 blob_1.2.2
## [107] дайджест_0.6.29 xtable_1.8-4
## [109] httpuv_1.6.5 munsell_0.5.0
## [111] bslib_0.3.1

Справка по странице со списком идентификаторов белков/транскриптов

На этой странице представлен список последовательностей транскриптов/белков с
Следующая информация

Эта страница
предоставляет список последовательностей транскриптов/белков со следующей информацией.

Стенограмма
ID: Обычно RefSeq ID или расшифровка Celera
Я БЫ.Щелчок по идентификатору приведет к
Страница сведений о расшифровке.

Белок
ID: Обычно идентификатор белка RefSeq или идентификатор белка Celera.

Джин
ID: Обычно ID гена Entrez или ID гена Celera. Нажатие на ID приведет к Гену
Страница подробностей.

  • Имя гена/ген
    Символ:     Ген Entrez
    определение и символ гена. Щелчок
    на символе гена приведет к странице сведений о гене.

PANTHER Best Hit: Семейное или подсемейное название модели PANTHER с лучшими
счет. Щелчок по названию приведет
на страницу сведений о семействе или подсемействе PANTHER.

ПАНТЕРА оценка : оценка ПАНТЕРА лучший
ударил. Зеленые точки рядом со счетом
указать, насколько близко белок связан с моделью. Есть три категории.

    • Близкородственные (три
      зеленые точки), если оценка лучше E-23.
    • Связанные (два зеленых
      точки), если оценка лучше, чем Е-11, но хуже, чем Е-23.
    • Дальний родственник (один
      зеленая точка), если оценка лучше Е-3, но хуже Е-11.
  • ПАНТЕРА Молекулярная
    Функция и биологический процесс PANTHER:
    В этих двух столбцах перечислены молекулярная функция и биологический процесс.
    категории, отнесенные к семейству или подсемейству лучших хитов PANTHER.
  • Путь: Путь и компонент пути, с которым в
    хотя бы одна обучающая последовательность в семействе лучших хитов PANTHER или
    подсемейства были связаны непосредственно ручным курированием.
  • Вид: Организм транскрипта.
  • Желтый треугольник в
    перед именем столбца указывает, что таблица в настоящее время отсортирована по
    колонка.

 

Здесь
Вот несколько вещей, которые вы можете сделать на этой странице со списком.

  • Сортировать список : Вы всегда можете отсортировать
    списка, щелкнув любое из подчеркнутых имен столбцов. По умолчанию список отсортирован по
    колонка ГИ.
  • Изменить список, чтобы исключить прогнозы с низкой достоверностью с использованием HMM
    Текстовое поле Score Cutoff     в верхней правой части списка. По умолчанию мы отображаем все гены лучше
    чем самая слабая оценка E-3, хранящаяся в базе данных (обозначается как
    отдаленно связанные, с одной зеленой точкой рядом со счетом).Мы рекомендуем
    отсечка "Е-11" (обозначена как родственная, двумя зелеными точками
    рядом со счетом), чтобы получить список белков, которые, вероятно, будут
    правильно отнесены к данному семейству белков, и пороговое значение
    «Е-23» (обозначен как близкородственный, с тремя зелеными точками
    рядом с оценкой) для очень высокой достоверности молекулярных
    функции и биологические процессы.
  • Настроить столбцы: Вы можете нажать кнопку x рядом с
    имена столбцов, чтобы свернуть столбец.
  • Преобразование списка в список другого типа

о
Выбирать
стенограммы, которые вы хотите преобразовать, установив флажки. По умолчанию для всех расшифровок в
список.

    • Щелкните раскрывающееся меню после списка преобразования.
      к:. Текущий тип списка
      показано в коробке.
    • Выберите новый тип списка из раскрывающегося списка.
      меню.
    • Каждый основной идентификатор (первый столбец списка)
      используется для возврата выбранного типа данных.Обратите внимание, что отображение между
      различные типы не обязательно взаимно однозначны (например, подсемейство может отображать
      к более чем одной связанной стенограмме).

Сохранение списка в рабочей области

    • ПРИМЕЧАНИЕ: для этого требуется регистрация (зарегистрируйтесь сейчас
      бесплатно; Клиенты CDS используют ваш логин и пароль CDS).
    • Выберите стенограммы
      вы хотите сохранить, установив флажки. По умолчанию для всех расшифровок в списке.
    • На странице списка выберите рабочую область в
      Отправить список в выпадающее меню.
    • Во всплывающем окне вам будет предложено назвать список
      и добавить любые комментарии. Имя и комментарии могут быть отредактированы в любое время в
      будущее со страницы рабочей области.
    • Список транскриптов
      теперь хранится на сайте и может быть возвращен в любое время. Только идентификаторы
      хранятся, поэтому при доступе к списку в будущем вся информация будет
      быть обновленным и актуальным.
  • Экспорт списка
    • Выберите стенограммы
      вы хотите сохранить, установив флажки. По умолчанию для всех расшифровок в списке.
    • На странице списка выберите файл в
      список в: раскрывающееся меню.
    • Список будет экспортирован как разделенный табуляцией
      файл.
    • Теперь вы можете импортировать файл в Excel или
      выполнить любую постобработку по вашему желанию.

Использование представления круговой диаграммы

Наведите указатель мыши на значок круговой диаграммы и выберите
Круговая диаграмма MF, круговая диаграмма BP или круговая диаграмма Pathway. В
этот вид, вы можете:

    • Увеличение или уменьшение круговой диаграммы. Выберите
      процент увеличения из выпадающего меню и нажмите зум
      кнопка.
    • Преобразование в представление гистограммы путем нажатия на гистограмму
      Диаграмма.
    • Просмотрите категорию куска пирога, поместив
      наведите курсор мыши на срез.
    • Получить список генов для определенного фрагмента
      круговой диаграммы, нажав на название категории в легенде.
    • Просмотреть более подробную разбивку категории по
      нажав на кусок пирога. Например, нажатие на Receptor приведет к
      построить новую круговую диаграмму, в которой рецепторы разбиты по подтипам,
      например Рецептор, связанный с G-белком, и рецептор протеинкиназы.
  • Получите доступ к геномному продукту Applied Biosystems , нажав кнопку «Купить геномный продукт AB».
    ссылка на сайт.
  • Уточнить поиск.
     Вы всегда можете уточнить свой
    искать, добавляя дополнительные критерии.
    Просто нажмите на ссылку «Уточнить поиск».

 

© Авторское право 2022 Paul Thomas Все права защищены.

.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *