Где вырабатывается белок в организме? В печени синтезируются многие необходимые организму белки, а вырабатываемые ею пищеварительные ферменты участвуют в их усвоении. Хранится в ядре, синтез РНК. Спасибо. Пожаловаться. Тегиструктура белка это, где хранится информация о структуре белка, кто открыл первичную структуру белка, для определения белка применяют в химии, какая структура молекулы белка определяется. Информация о структуре белка поступает в виде РНК.
Где хранится генетическая информация в клетке?
| Структура белка • Биология, Биохимия • Фоксфорд Учебник | Часть агрегированного белка поступает в центральную полость комплекса, где в результате гидролиза АТФ происходит изменение его структуры. |
| Биосинтез белка. Генетический код | Информация о первичной структуре белка хранится в базах данных, доступных для исследователей и ученых. |
| Где хранится информация о структуре белка | Многие другие базы данных используют белковые структуры, хранящиеся в PDB. Например, SCOP и CATH классифицируют структуры белка, в то время как PDBsum предоставляет графический обзор записей PDB с использованием информации из других источников. |
| Биоинформатика: Определение и предсказание структуры белков - важные методы и применение | Хранится в ядре, синтез РНК. Спасибо. Пожаловаться. |
Важнейшее открытие за 50 лет: алгоритм DeepMind научили определять структуру белка
Информация о первичной структуре белка, то есть о последовательности аминокислот в полипептидной цепи, может быть получена из различных источников и с использованием различных методов исследования. Проблема, решению которой посвящены многотомные монографии и работа целых институтов, кому-то может показаться несложной — как предсказать трехмерную структуру любого белка по его аминокислотной последовательности, где эта структура однозначно закодирована. В биологии трансляция — это процесс реализации информации о структуре белка, представленной в иРНК последовательностью нуклеотидов, как последовательности аминокислот в синтезируемой молекуле белка. Предмет: Биология, автор: analporoshok. где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез. Понимание механизма фолдинга белка — процесса, благодаря которому каждая белковая молекула приобретает уникальную структуру и свойства — является необходимым условием для создания надёжного и точного алгоритма теоретического предсказания пространственной.
Ключ и замок
- Как выглядит молекула
- Ключ и замок
- Белковые базы данных и репозитории
- где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез -
Биосинтез белка и генетический код: транскрипция и трансляция белка
Чему соответствует «основа белка»? Термин «основа белка» обычно относится к первичной структуре белков. Первичная структура белка представляет собой последовательность аминокислот, которые составляют цепочку в молекуле белка. Основа белка определяется генетической информацией, которая хранится в ДНК. Каждая аминокислота в цепочке белка кодируется конкретным триплетом нуклеотидов в ДНК. Таким образом, основа белка является результатом работы генов, которые определяют последовательность аминокислот в белке. Основа белка имеет важное значение, так как она определяет вторичную, третичную и кватернарную структуру белка. Вторичная структура связывает аминокислоты в белке в форме спиральной альфа-гелицы или бета-складки.
При денатурации сохраняется. При денатурации белков сохраняется. Реализация генетической информации в клетке. ДНК хранение наследственной информации. Этапы реализации генетической информации в клетке. Функции хранения генетической информации. Запасные функции белков. Запасающая функция белка. Гормоны белковой природы функции. Функции запасных белков. Строение простых белков. Строение белковых молекул кратко. Строение белковых молекул. Структуры белка. Структура и функции белков. Строение белков, структуры и функции. Структуры белков и их функции. Биология - строение, свойства, функции белков. Денатурация белка структуры. Биологическая роль денатурации белка. Денатурация первичной структуры белка. Денатурация белка реакция. Четвертичная структура молекулы белка. Четвертичная структура белка четвертичная. Четвертичная структура белка. Четвертичная структура белка это в биологии. Что такое обратимая денатурация структура белка. Денатурация белка. Денатурация нарушение природной структуры белка. Обратимая денатурация белка. Белки первичная вторичная третичная четвертичная структуры. Первичная вторичная и третичная структура белков. Структура белков первичная вторичная третичная четвертичная. Белки первичная вторичная третичная структуры белков. Первичная структура белка 10 класс. Что такое первичная структура белка биология 10 класс. Структура белки биология 10 класс. Третичная структура белка биополимер. Белки биополимеры мономерами. Биополимеры белки строение функции. Биологические полимеры белки их структура и функции. Нуклеиновые кислоты хранение и передача наследственной информации. Строение нуклеиновых кислот биология 10 класс. Нуклеиновые кислоты состоят из. Структура белка глобулярные белки. Третичная глобулярная структура белка. Глобулярные белки структура. Третичная структура белков форма. Вторичная структура белка имеет вид спирали. Вторичная структура белков функции. Вторичная функция белка. Структуры белков 9 класс. Какого строение и функции РНК. Строение структуры функции белка клетки. Строение и функции хромосомы эукариотической клетки. Белковая структура ДНК. ДНК белок строение. Денатурация куриного белка. Яичный белок денатурация. Денатурация сопровождается изменениями важнейших свойств белка. Роль нуклеиновых кислот в передаче генетической информации. Роль ДНК В передаче наследственной информации.
Цель урока: изучение сущности пластического обмена как одного из важнейших процессов жизнедеятельности клеток — биосинтеза белка. Методы и методические приемы: словесные, наглядные, активного обучения игровые Ход урока: Проблемный вопрос: Как клетка синтезирует необходимый белок, если информация хранится в ядре, а синтез происходит в рибосомах? Учитель: Сегодня на занятии мы узнаем, в чем же заключается наша индивидуальность и где она начинается. Индивидуальную неповторимость каждой особи определяют различия в генах и структуре белков. Белки являются основой уникальности каждого индивида. Давайте вспомним, что было изучено раннее, ответив на вопросы: Что является мономерами белков? Аминокислоты Какие особые связи образуются между аминокислотами в первичной структуре белка? Пептидные Где хранится информация о структуре белка? ДНК Какие органические вещества могут ускорять процесс синтеза белка? Ферменты Учитель: Свойства белков определяются прежде всего их первичной структурой, т. Наследственная информация о первичной структуре белка заключена в последовательности нуклеотидов в молекулах двуцепочечной ДНК. Следовательно, информация о строении и жизнедеятельности, как каждой клетке, так и всего многоклеточного организма в целом заключена в нуклеотидной последовательности ДНК. Эта информация получила название «генетической информации», Учитель:А как называется участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка? Учащиеся: ген Слайд 4 Учитель: В каждой клетке синтезируются несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются. Как называется этот процесс? Денатурация Существует ли в организме обратный процесс денатурации? Учитель: Тема нашего сегодняшнего урока это «Биосинтез белка».
Существует несколько механизмов передачи сигнала. Некоторые рецепторы катализируют определённую химическую реакцию; другие служат ионными каналами, которые при действии сигнала открываются или закрываются; третьи специфически связывают внутриклеточные молекулы-посредники. У мембранных рецепторов часть молекулы, связывающаяся с сигнальной молекулой, находится на поверхности клетки, а домен, передающий сигнал, — внутри [84]. Моторная двигательная функция[ править править код ] Миозин — моторный белок Целый класс моторных белков обеспечивает движения организма, например, сокращение мышц, в том числе локомоцию миозин , перемещение клеток внутри организма например, амёбоидное движение лейкоцитов , движение ресничек и жгутиков , а также активный и направленный внутриклеточный транспорт кинезин , динеин. Динеины и кинезины проводят транспортировку молекул вдоль микротрубочек с использованием гидролиза АТФ в качестве источника энергии. Динеины переносят молекулы и органоиды из периферических частей клетки по направлению к центросоме , кинезины — в противоположном направлении [85] [86]. Динеины также отвечают за движение ресничек и жгутиков эукариот. Цитоплазматические варианты миозина могут принимать участие в транспорте молекул и органоидов по микрофиламентам. Белки в обмене веществ[ править править код ] Большинство микроорганизмов и растений могут синтезировать 20 стандартных аминокислот , а также дополнительные нестандартные аминокислоты, например, цитруллин. Но если аминокислоты есть в окружающей среде, даже микроорганизмы сохраняют энергию путём транспорта аминокислот внутрь клеток и выключения их биосинтетических путей [87]. Аминокислоты, которые не могут быть синтезированы животными, называются незаменимыми. Основные ферменты в биосинтетических путях, например, аспартаткиназа , которая катализирует первый этап в образовании лизина , метионина и треонина из аспартата , отсутствуют у животных. Животные, в основном, получают аминокислоты из белков, содержащихся в пище. Белки разрушаются в процессе пищеварения , который обычно начинается с денатурации белка путём помещения его в кислотную среду и гидролиза с помощью ферментов, называемых протеазами. Некоторые аминокислоты, полученные в результате пищеварения, используются для синтеза белков организма, а остальные превращаются в глюкозу в процессе глюконеогенеза или используются в цикле Кребса. Использование белка в качестве источника энергии особенно важно в условиях голодания, когда собственные белки организма, в особенности мускулов, служат источником энергии [88].
Где и в каком виде хранится информация о структуре белка
Информация о таких структурах хранится в банке данных Protein Data Bank, который уже сейчас содержит почти 90 тыс. В этой связи для биологов очень важной является задача сравнения и классификации белковых структур. Методы структурной биоинформатики позволили разработать эффективные алгоритмы для парного и множественного сравнения белковых структур, а также создать свою белковую «систематику», т. Такая классификация во многом способствует изучению эволюции белков и более глубокому пониманию их функций. Например, установлено, что в процессе эволюции изменения в пространственной структуре белков накапливаются гораздо медленнее, чем изменения в самих аминокислотных последовательностях. Кроме того, была сформулирована гипотеза о конечности числа возможных пространственных укладок полипептидной цепи белков — оно было оценено приблизительно в одну тысячу.
Это предположение подтверждается исследованиями последних лет: число «опознанных» белковых структур растет ежегодно на 5—7 тыс. Наиболее надежный способ получения моделей пространственных структур белков — рентгеновская кристаллография, однако он длительный, трудоемкий и дорогостоящий. Поэтому важным направлением структурной биоинформатики является разработка методов предсказания структуры белка по его аминокислотной последовательности. Для этого здесь, как и в компьютерной геномике, используются методы машинного обучения, а также технологии реконструкции пространственных структур «по гомологии», т. В настоящее время наиболее точные предсказания структуры белка можно получить, если находится родственный ему белок с уже известной пространственной структурой.
И чем выше будет степень родства двух белков, тем выше окажется точность модели. Еще одна интересная область структурной биоинформатики — молекулярное моделирование структур биологических макромолекул. Современные алгоритмы, использующие технологии параллельных вычислений на высокопроизводительных компьютерных кластерах, позволяют рассчитывать системы, состоящие из десятков тысяч атомов! Это дает возможность в мельчайших деталях — на уровне отдельных атомов, исследовать эффекты влияния мутаций на структуру белка и характер взаимодействия его активных центров с метаболитами. В генной «паутине» Нужно отметить, что к концу XX в.
В этом ключе взаимодействия между компонентами живых клеток принято описывать в виде графов, узлами которых являются биологическое компоненты гены, молекулы , а ребрами — взаимодействия между ними. Такие графы, именуемые генными сетями, описывают координированно функционирующие группы генов, которые контролируют развитие всех фенотипических признаков организма Колчанов и др. Такое представление межгенных взаимодействий — удобная математическая модель: на основе анализа структуры графа можно получать информацию о различных особенностях функционирования живых систем. В структуре графа можно выделить ряд важных элементов, в частности, положительные и отрицательные обратные связи, циклы, каскады передачи сигналов и т. В случае, когда параметры взаимодействий между компонентами генной сети известны например, оценены экспериментально , компьютерные программы позволяют построить кинетические модели, которые можно использовать для моделирования динамического поведения генных сетей, т.
Такие модели, уже позволившие получить ряд новых интересных данных, касающихся влияния мутаций на функции живых систем Колчанов и др. В свете эволюции Сорок лет назад Ф. Добржанский 1973 , один из основателей современной теории эволюции, отметил, что «в биологии ничто не имеет смысла кроме как в свете эволюции». Именно поэтому одна из основных областей применения информационных технологий в биологии — изучение молекулярной эволюции, которое заключается в построении моделей эволюции генов, учитывающих самые разные факторы: особенности структурной организации генов, пространственную структуру белков, взаимодействия белков с метаболитами, другими белками и ДНК, особенности функционирования генных сетей. Такие модели позволяют реконструировать эволюционную историю генов и белков, а на их основе эволюцию видов.
Принципы исследования первичной структуры белка Основными принципами исследования первичной структуры белка являются: Клонирование и секвенирование генов, кодирующих белок. Этот метод позволяет получить информацию о последовательности аминокислотных остатков в белке. Этот метод позволяет определить массу аминокислотных остатков в белке. Ферментативный анализ. При помощи ферментов можно разрезать белок на отдельные фрагменты, а затем определить их последовательность аминокислот. Пептидный картографирование.
Этот метод позволяет определить положение конкретных аминокислотных остатков в белке. Для проведения исследования первичной структуры белка требуется высокоточное оборудование и специализированные методы анализа. Полученные данные затем обрабатываются и сравниваются с базами данных, что позволяет установить связь между структурой и функцией белка. Подробную информацию о методах и принципах исследования первичной структуры белка можно найти в специализированной литературе и научных статьях, посвященных данной теме. Примеры методов исследования первичной структуры белка Метод.
Информация о первичной структуре белка хранится в. Наследственная информация о первичной структуре белка. Где хранится информация о структуре белков. Синтез первичной структуры белка осуществляется.
Перенос информации о первичной структуре белка. Классификация белков по месту их синтеза. Структурные основы белкового синтеза.. Информация о первичной структуре белка закодирована в. Первичная структура белка закодирована в молекуле. В молекуле ДНК закодирована … Структура белка.. Основное свойство РНК. Информационная РНК характеристика. Корректная характеристика РНК.
Свойства РНК. Функции Гена. Функции генов. Структура и функции генов. Основные функции генов. Структура закодированного белка. Информация о первичной структуре белка закодирована в виде. Асток ДНК, содержащий информацию о первичной структуре белка. Состав структура и функции белков.
Структура белков биология. Формула молекулы первичной структуры белка. Белки химия строение. ДНК содержит информацию. ДНК содержится в органоидах. Хранение и передачу наследственной информации обеспечивают. ДНК структура белковых молекул. В ДНК записана информация о. Через поцелуй передается ДНК.
Белки строение. Белки их строение в организме. Состав и строение белков. Белки состав и структура. Денатурация яичного белка. Яичный белок структура. Денатурация яйца. Денатурация белков примеры. Строение и структура белков.
Первичная структура белка связи. Структуры белка кратко. Белки структура белков химические свойства биологические функции. Белок с структура 4 строение. Вторичная структура молекулы белка. Биополимеры белки схема. Белок при нагревании. Первичная структура белка при денатурации. При денатурации сохраняется.
При денатурации белков сохраняется. Реализация генетической информации в клетке. ДНК хранение наследственной информации. Этапы реализации генетической информации в клетке. Функции хранения генетической информации. Запасные функции белков. Запасающая функция белка. Гормоны белковой природы функции. Функции запасных белков.
Строение простых белков. Строение белковых молекул кратко. Строение белковых молекул. Структуры белка.
Ответ 235 2. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Реакции матричного типа». Ответ 367 3.
Найдите три ошибки в приведенном тексте «Расшифровка генетического кода». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки.
Биосинтез белка. Генетический код
| Адрес доставки белка указан уже в матричной РНК | не могли бы вы сказать где в этом тексте категория состояния? Разные вопросы. Здесь написанно в крации? |
| Где находится информация о первичной структуре белка: места хранения | О строении белков "на пальцах":). За пару минут вы узнаете, какие мономеры составляют белок и какие уровни структуры он образует!Данное видео является ада. |
| Где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез - | Где происходит биосинтез белка. Ядро эукариот хранит информацию о первичной структуре природных полимеров. |
Где хранится информация о структуре белка
Информация о первичной структуре белка хранится в базах данных, доступных для исследователей и ученых. Как она зашифрована в этой молекуле? Как информация из ядра передаются в цитоплазму? Узнав их последовательность, можно попытаться теоретически предсказать структуру белка и то, как он ведет себя в организме. Правильный ответ здесь, всего на вопрос ответили 1 раз: где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез. Определить трехмерную структуру белка можно несколькими способами. Один из методов — рентгеновская кристаллография. При таком подходе выделяется очень большое количество белка, затем он очищается, и белок образовывает кристалл. Наследственная информация о строении белков хранится в молекулах ДНК, кото-рые входят в состав хромосом ядра.
Где хранится генетическая информация в клетке?
Главная» Новости» Где хранится информация о структуре белка. Одно из мест, где можно найти информацию о первичной структуре белка, это генетический код. Проблема, решению которой посвящены многотомные монографии и работа целых институтов, кому-то может показаться несложной — как предсказать трехмерную структуру любого белка по его аминокислотной последовательности, где эта структура однозначно закодирована.
Остались вопросы?
При чтении научных статей и публикаций по вопросам первичной структуры белка следует учитывать, что эти работы часто сложны и требуют определенной подготовки. Они могут содержать сложные термины, формулы и графики. Поэтому важно быть внимательным и использовать дополнительные источники информации для более полного понимания материала. Научные статьи и публикации по теме первичной структуры белка играют важную роль в развитии науки.
Эти работы содействуют расширению научного сообщества, обмену знаниями и созданию новых идей и гипотез. Именно благодаря таким публикациям наука продвигается вперед и находит новые сферы применения. Белковые банки Белковые банки представляют собой места хранения информации о первичной структуре белков.
В них собираются данные о последовательности аминокислот, молекулах белка. Белковые банки содержат огромное количество информации о белках различных организмов, полученную при проведении экспериментов и исследованиях. Основной задачей белковых банков является сохранение и организация данных о структуре белков, чтобы ученые и исследователи могли получить к ним доступ и проводить необходимые анализы.
Результаты исследований в белковых банках используются для различных целей, например, в разработке новых лекарств или улучшении существующих методик диагностики и лечения различных заболеваний. Примеры известных белковых банков: Protein Data Bank PDB — международный банк данных, содержащий трехмерные структуры более 150 000 белков. PDB является незаменимым инструментом для многих исследований в области биохимии и молекулярной биологии.
UniProt — крупнейший банк данных, в котором содержится информация о миллионах белков из разных организмов. UniProt объединяет данные из различных источников, позволяя исследователям получить доступ к обширным знаниям о белковых структурах и их функциях. InterPro — база данных, объединяющая информацию о функциях и структуре белков из разных источников.
InterPro позволяет исследователям проводить анализ гомологий и функциональных связей между белками. Генные банки данных Генные банки данных представляют собой специальные онлайн-ресурсы, которые хранят и предоставляют доступ к информации о генетической информации организмов.
Найдите три ошибки в приведенном тексте «Расшифровка генетического кода». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки. Ответ 346 4. Найдите три ошибки в приведённом тексте «Генетический код».
Ответ 257 Установите соответствие между утверждениями и их правильностью: 1 правильно, 2 неправильно.
Раньше ученые были вынуждены тратить на поиск и изучение белков многие месяцы или годы, однако с помощью алгоритма ИИ это стало возможно реализовать в кратчайшие сроки. Материалы по теме:.
Отвечает Анвар Синичкин Белок присутствует во всем теле — от мышц и внутренних органов до костей, кожи и волос. Тело не хранит белок, как и другие макроэлементы, поэтому он должен поступать в организм с пищей.
Диетологи рекомендуют сочетать белки животного и растительного происхождения — так ваш рацион будет более полноценным. С участием белков проходят основные процессы,... Отвечает Николай Кузнецов 23 авг. Вот почему вам необходимо употреблять белок в течение дня, каждый день. Отвечает Екатерина Светиков 31 мая 2016 г.
Единственным источником синтеза нового белка являются белки пищи. В пищеварительном... Отвечает Олег Гусев Через кишечник и в небольшом объеме также через почки организм постоянно теряет белок. Высокий оборот белка в организме необходим потому, что многие белки... Отвечает Сулейман Вагапов 7 июл.
Машинное определение структуры белка: ключ к пониманию заболеваний и медицинским инновациям
COM - образовательный портал Наш сайт это площадка для образовательных консультаций, вопросов и ответов для школьников и студентов. Наша доска вопросов и ответов в первую очередь ориентирована на школьников и студентов из России и стран СНГ, а также носителей русского языка в других странах. Для посетителей из стран СНГ есть возможно задать вопросы по таким предметам как Украинский язык, Белорусский язык, Казакхский язык, Узбекский язык, Кыргызский язык.
Репликация ДНК сопровождается разрывом химических связей: 1 пептидных, между аминокислотами 2 ковалентных, между углеводом и фосфатом 3 водородных, между азотистыми основаниями 4 ионных, внутри структуры молекулы 9. Сколько новых одинарных нитей синтезируется при удвоении одной молекулы ДНК: 1 четыре 2 одна 3 две 4 три 5. Один триплет ДНК несет информацию о: 1 последовательности аминокислот в молекуле белка 2 месте определенной аминокислоты в белковой цепи 3 признаке конкретного организма 4 аминокислоте, включаемой в белковую цепь 4. Код ДНК вырожден потому, что: 1 один код он кодирует одну аминокислоту 2 один кодон кодирует несколько аминокислот 3 между кодонами есть знаки препинания 4 одна аминокислота кодируется несколькими кодонами 5.
Это важно для понимания мутаций, приводящих к наследственным заболеваниям, а также для исследования различных фенотипических особенностей органов и тканей. Информация о геномах организмов доступна в общедоступных базах данных, таких как GenBank и Ensembl. В этих базах данных можно найти последовательности генов, аннотации о функциях белков, а также информацию о различных регуляторных элементах генома и их взаимодействии с другими молекулами. Изучение геномов является активной областью научных исследований, и новые данные о геномах постоянно поступают в открытый доступ. Эта информация оказывает значительное влияние на различные области науки и позволяет получать новые знания о живых организмах и их функционировании. Геномы представляют собой полные наборы генетической информации организма. Они помогают понять структуру и функции белков. Методы секвенирования ДНК позволяют раскрыть структуру геномов. Информация о геномах доступна в общедоступных базах данных.
Геномы являются предметом активных научных исследований. В результате циклического повторения этой реакции образуются множество молекул ДНК с различными последовательностями нуклеотидов. Затем полученные фрагменты ДНК анализируются с помощью высокоточных секвенаторов. Одним из основных преимуществ ДНК-секвенирования является его высокая скорость и точность. Благодаря этому методу ученые смогли расшифровать геномы различных организмов, в том числе и человека. Знание генома человека позволяет более глубоко изучать наследственные заболевания, разрабатывать новые методы диагностики и лечения. ДНК-секвенирование также нашло применение в других областях науки и медицины. С помощью этого метода можно изучать эволюционные процессы, идентифицировать возбудителей инфекционных заболеваний, а также проводить генетическое тестирование и выявление мутаций. Таким образом, ДНК-секвенирование является современным и мощным инструментом для получения информации о первичной структуре белка, молекуле ДНК и геномах.
Вместе с развитием технологий секвенирования оно позволяет расширять наши знания о живых организмах и применять их в практике медицины и научных исследований. ПСХ-секвенирование Основным преимуществом ПСХ-секвенирования является его высокая скорость и высокая производительность.
Возможность точно предсказать структуру белков по их аминокислотной последовательности станет огромным благом для медицины.
Это значительно ускорит исследования по пониманию строительных блоков клеток и позволит быстрее и эффективнее открывать новые лекарства. Подпишитесь на нас в Яндекс. Дзен , чтобы получить доступ к закрытым материалам, которые не публикуются даже на сайте.
Как еще может использоваться AlphaFold 2 AlphaFold 2 вряд ли сделает ненужными лаборатории, которые используют экспериментальные методы для определения структуры белков. Но алгоритм показал, что менее качественные и простые для сбора экспериментальные данные — это все, что нужно для создания хорошей структуры белка. Я думала, что эта проблема не будет решена при моей жизни, — говорит Джанет Торнтон, биолог из Европейской лаборатории молекулярной биологии.
Она надеется, что этот подход поможет пролить свет на функцию тысяч неизвестных белков в геноме человека и разобраться в вариациях генов, вызывающих болезни, которые бывают у разных людей. Создание AlphaFold 2 также знаменует собой поворотный момент для DeepMind. Компания наиболее известна тем, что использует ИИ для освоения таких игр, как го , но ее долгосрочная цель — разработать программы, способные превосходить возможности человеческого интеллекта.
Решение грандиозных научных задач, таких как предсказание структуры белков, является одним из наиболее важных, которое может сделать искусственный интеллект. Только подумайте, что будет дальше — ведь нас ждут удивительные открытия!
Генетический код
- Биосинтез белка и генетический код: транскрипция и трансляция белка
- Торжество компьютерных методов: предсказание строения белков
- Где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез -
- Где хранится информация о первичной структуре белка
- типы вторичных структур белка
- Проекты по теме:
Рекомендуемые сообщения
- где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез -
- Где хранится генетическая информация в клетке?
- Основные источники информации о первичной структуре белка
- Как выглядит молекула
Биосинтез белка. Генетический код
Такие белки называют сложными. В них выделяют полипептидную часть и небелковую часть, или простетическую группу. Так, например, в состав белка гемоглобина входит полипептид глобин и небелковая группа — гем, содержащая ион железа. Среди сложных белков в зависимости от природы простетической группы выделяют: хромопротеины содержат пигменты ; липопротеины содержат липиды ; нуклеопротеины содержат нуклеиновые кислоты и др. Пептид, содержащий более 40—50 аминокислотных остатков, обычно называют полипептидом или белком.
Таким образом, разница между белком и пептидом заключается в том, что пептидом обычно называют низкомолекулярное соединение, а белком — высокомолекулярное. Молекулы белка могут содержать сотни и даже тысячи аминокислотных остатков: молекулярная масса белков колеблется в пределах от нескольких тысяч до сотен тысяч и даже миллионов дальтон. Первичная структура белка Каждая белковая молекула в живом организме характеризуется определенной последовательностью аминокислот, которая задается последовательностью нуклеотидов в структуре гена, кодирующего данный белок. Таким образом, в организме синтезируются белки с точно определенной химической структурой, которые были отобраны для выполнения определенных функций в процессе эволюции.
Последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка определяет его первичную структуру, то есть его химическую формулу. Точно так же как алфавит, в состав которого входят 33 буквы, позволяет создать огромное количество слов, с помощью 20 аминокислот можно создать почти неограниченное количество разнообразных белков. Аминокислотные остатки в белке связаны между собой пептидной связью. Пептидная связь имеет ряд особенностей, которые в значительной степени влияют на укладку полипептидной цепи в пространстве.
Она приобретает характер двойной связи. Пептидная связь достаточно прочна, ее расщепление происходит лишь при использовании химических катализаторов кислота или основание в жестких условиях например, инкубации в течение 24 часов в 6 н HCl при температуре 105 оС , либо при катализе специфическими ферментами — пептидазами. В пептидной или белковой цепи выделяют N-концевой остаток, содержащий свободную аминогруппу, и С-концевой остаток, содержащий карбоксильную группу. Последовательность аминокислот в полипептидной цепи записывается, начиная с N-конца.
Для обозначения аминокислот в полипептидной цепи существует трехбуквенный и однобуквенные коды аминокислот.
То же самое касается болезни Альцгеймера , путь распространения которой пролегает через нарушение связи между нейронами, особенными клетками, которые обрабатывают и передают электрические и химические связи между областями мозга. Это приводит к смерти клеток мозга и накоплению двух типов белка, амилоида и тау. Точное взаимодействие между этими двумя белками в значительной степени неизвестно.
Одна из трудностей диагностики болезни Альцгеймера заключается в том, что у нас нет надежного и точного способа измерения этих белковых накоплений на ранних стадиях заболевания. AlphaFold 2 поможет диагностировать болезнь Альцгеймера на более ранних стадиях и даст возможность для создания нужного лекарства. Это важнейшее открытие за последние 50 лет, — говорит Джон Моулт, биолог из Университета Мэриленда, который стал соучредителем CASP в 1994 году с целью разработки вычислительных методов для точного предсказания структур белков. Возможность точно предсказать структуру белков по их аминокислотной последовательности станет огромным благом для медицины.
Это значительно ускорит исследования по пониманию строительных блоков клеток и позволит быстрее и эффективнее открывать новые лекарства. Подпишитесь на нас в Яндекс. Дзен , чтобы получить доступ к закрытым материалам, которые не публикуются даже на сайте. Как еще может использоваться AlphaFold 2 AlphaFold 2 вряд ли сделает ненужными лаборатории, которые используют экспериментальные методы для определения структуры белков.
Но алгоритм показал, что менее качественные и простые для сбора экспериментальные данные — это все, что нужно для создания хорошей структуры белка. Я думала, что эта проблема не будет решена при моей жизни, — говорит Джанет Торнтон, биолог из Европейской лаборатории молекулярной биологии.
В основном ДНК вируса просто окружена белковою оболочкою. Синтез белка происходит в цитоплазме на рибосомах. Знаешь ответ?
В онлайн-базах ModBase и Swiss-Model Repository содержатся автоматически построенные модели для всех белков из базы Swiss-Prot, для которых удаётся найти структурный шаблон; Оценка качества, оптимизация и использование модели. Самый сложный этап моделирования по гомологии — оптимизировать модель с учётом всей доступной биологической информации по моделируемому белку. Вообще, моделирование структуры по гомологии с белком, выполняющим отличную функцию, не способно автоматически дать модель, пригодную для практически важных задач. Обязательно требуется аккуратная оптимизация, превращающая «заготовку» которой, по сути, является модель «нулевого приближения» в рабочий инструмент, — задача, зависящая скорее от интуиции и опыта исследователя, чем от конкретных компьютерных методик. Если же гомология низка, то накопившиеся структурные отличия, скорее всего, уже слишком велики для аккуратного моделирования, или — больше того — реальной гомологии между двумя белками нет никакой, а наблюдаемый уровень идентичности последовательностей является лишь случайным событием. Рисунок 3. Качество и сфера пригодности компьютерных моделей белков, основанных на различной степени гомологии. Чем выше идентичность последовательностей моделируемого белка и шаблона — тем более высококачественными получаются модели, и область их пригодности расширяется на чувствительные к точному расположению атомов приложения — такие как объяснение каталитического механизма, докинг лигандов и разработка новых лекарств. Вертикальная ось представляет долю идентичности шаблон-мишень на выравнивании. Слева от вертикальных стрелок указаны методики, способные идентифицировать этот уровень гомологии. В правой части перечислены возможные сферы применения моделей, причём все «роли» моделей, основанных на низкой гомологии, относятся и к более «качественным» структурам. Слева от шкалы указана типичная точность моделей даны среднеквадратичное отклонение от «нативной» структуры и доля остатков модели, удовлетворяющая этому качеству. Из сравнения структур видно, что, хотя структурная общность несомненно тем выше, чем выше идентичность последовательностей, внутри этого семейства рецепторов существует консервативный структурный мотив, сохраняющийся даже у низкогомологичных по последовательности белков. В этом случае часто используют методики поиска по профилям последовательностей, в которых для «запроса» к базе последовательностей используется не одиночная последовательность, а профиль, сконструированный на основе множественного выравнивания — своеобразная метапоследовательность, кодирующая в себе эволюционную вариабельность данного белка [25]. Если же ни с помощью «традиционных» подходов поиска гомологичных последовательностей, ни с помощью профилей найти структурный гомолог не удаётся, единственный способ получить предсказание — это de novo методы, о которых уже говорилось выше. Область применения предсказанных структур белков довольно разнообразна рис. Рисунок 4. Применение теоретических моделей белков в разработке новых лекарств. Возрастающее количество структурной информации интенсифицирует не только идентификацию и оптимизацию соединения-«прототипа», но и более ранние стадии — такие как выбор мишени для фармакологического воздействия и проверка её «причастности» к изучаемым процессам валидация мишени. Белки, чьи последовательности практически идентичны и содержат лишь несколько замен, иногда могут принимать различные конформации. Некоторые белки при ди- или олигомеризации обмениваются доменами, в результате чего структура мономеров в составе олигомера и отдельно взятого мономера совершенно не похожи. За этими явлениями стоят очень тонкие эффекты, сопровождающие сворачивание белков, приводящие к тому, что небольшие замены в последовательности или молекулярном окружении стабилизируют различные конформации белка. Увы, прогнозирование таких событий пока что совершенно неподвластно ни сопоставительному моделированию, ни другим теоретическим методам предсказания пространственной структуры. Вообще, как показывает анализ множества предсказаний структуры «вслепую», в подавляющем большинстве случаев структура моделей, созданных по гомологии, оказывается не ближе к нативной, чем шаблон, на котором она базировалась [26] — если сравнивать укладку белковых «остовов» в пространстве. Происходит это, очевидно, из-за того, что в структуре шаблона не может содержаться отличительных черт моделируемого белка, а используемые методы оптимизации скорее отдаляют структуру модели от нативной, нежели приближают к ней — опять-таки, из-за несовершенства современных эмпирических полей, неспособных воспроизводить тонкие конформационные явления, происходящие «вблизи» нативной структуры. Предпринимаются, впрочем, попытки преодолеть этот изъян, позволяя оптимизации взаиморасположения участков белкового остова модели протекать только в «эволюционно разрешённых направлениях», извлекаемых из семейства структур родственных белков [27] , но этот подход пока не получил большого распространения. Дух соревнования Есть ли прогресс в моделировании структуры? Целью этого соревнования, проводимого с тех пор каждые два года, является протоколирование прогресса в данной наукоёмкой области. Чтобы не подвергать участников соревнования соблазну сфабриковать результаты, «на старт» выносятся белки с действительно неизвестной структурой — поскольку экспериментаторы, занимающиеся изучением этих белков, либо ещё не завершили работу над их структурами, либо «под честное слово» не раскрывают её результатов до окончания «забега». По результатам соревнования — когда все модели от всех участников получены и «правильные ответы» выложены в онлайн — определяется победитель и выпускается специальный номер журнала Proteins [26] с описанием достижений участников «соревнования». И — что же вы думаете? Для серверов же характерна другая закономерность: так называемые метапредсказатели — роботы, которые сами не моделируют строение белков, а, собрав результаты с других серверов в интернете, комбинируют их предсказания в собственные, — выдают результаты в среднем более правильные, чем сервера-«одиночки». Механизм как электронной «интуиции», так и многоопытности учёных мужей ещё предстоит обобщить, чтобы, может быть, ещё на один шажок приблизиться к пониманию механизмов фолдинга белка и к умению корректно предсказывать их структуру. Протеомное моделирование Хотя точность полностью автоматического моделирования, как правило, оставляет желать лучшего как в абсолютном представлении, так и по сравнению с моделями, полученными «вручную» , прогресс в развитии «поточных» методов предсказания неизбежен. Во-первых, он позволяет суммировать весь накопленный опыт в одной технологической платформе, которой могут воспользоваться исследователи, не занимающиеся молекулярным моделированием, в том числе и через интернет. А во-вторых, «роботы» неутомимы, что позволяет им строить модели огромного количества белков — например, всех белков, идентифицированных в геноме какого-нибудь отдельно взятого организма — что вряд ли было бы под силу людям если не рассматривать незаконную эксплуатацию азиатских студентов и аспирантов. Сейчас уже существуют интернет-ресурсы, содержащие компьютерные модели огромного числа белков, полученные автоматически в результате запуска такого масштабного «геномно-протеомного» моделирования — и среди них уже упомянутые базы ModBase и Swiss-Model Repository. И если в этих базах содержатся модели, главным образом основанные на гомологии со структурами из базы PDB, то аналогичные инициативы с использованием de novo-«предсказателей» — упомянутых выше программ Rosetta и TASSER — моделируют и малоизученные белки, не имеющие ни структурных гомологов, ни ещё чётко определённой функции в клетке. De novo предсказания, помимо собственно моделирования структуры, могут оказать дополнительное подспорье проектам по структурной геномике, указывая белки с не найденным ранее типом укладки и, следовательно, являющиеся первоочередными «кандидатами» на экспериментальное изучение в рамках стратегии структурно-геномных проектов. Смысл такого крупномасштабного моделирования созвучен целям глобального проекта по структурной геномике, направленного на получение трёхмерной структуры всех известных белков — в результате прямых экспериментов или компьютерных расчётов. При этом стратегия выбора приоритетных мишеней для экспериментального изучения такова, чтобы «обеспечить» структурными шаблонами практически все известные белки — потому что ведь даже, несмотря на огромные усилия биологов-структурщиков, структура подавляющего числа белков будет смоделирована, а не получена экспериментально.