http://lechebnaya-glina.ru » Материя организма

Экспериментальные и теоретические методы современной молекулярной биологии

Автор: lenka   Май 7, 2015 Нет комментариев

Важнейшей составляющей получения знаний в молекулярной биологии являются методы натурного и компьютерного эксперимента. Оба эти направления исключительно широко развиваются в настоящее время, и мощь методов, привлекаемых к биофизическим исследованиям, постоянно возрастает.
В экспериментах с реальными молекулярными биологическими объектами для получения информации привлекаются все физические методы вплоть до самых неожиданных, которые могут дать хотя бы какоето представление о структуре, физикохимических свойствах, о пространственной форме биомолекул или об их реакционной способности. В их перечень входят всевозможные модификации электрохимических методов и приборов, методов и приборов оптической спектроскопии (спектрофотометрии), электронного и ядерного магнитного резонансов (ЭПР и ЯМР), нейтронного рассеяния, оптической, электронной и зондовой атомной микроскопий и их модификаций. Но совершенно особое место в этих исследованиях занимают методы массспектрометрии, роль которых чрезвычайно выросла после создания методов «мягкой» ионизации биополимеров, находящихся в водных растворах, без их разрушения, а также методов воздействия на эти «ионные» формы биополимеров, позволяющие разделять их на фрагменты и устанавливать таким образом их структуру [70]. Метод в мире получил название «электроспрей» и в настоящее время наряду с разработкой новых массанализаторов с практически безграничным диапазоном масс исследуемых биополимеров стал основным инструментом во всех новых направлениях современной биохимии и биофизики [71].
На рубеже веков благодаря возможностям массспектрометрии возникло новое направление биохимии — протеомика, т. е. исследование белков, синтезируемых в живом организме. Методами массспектрометрии уже изучены тысячи белковмишеней, на знании свойств и структуры которых строится современная фармакология. Считается, что, дезактивируя белковые мишени, можно лечить целый ряд болезней, и для этого теми же массспектрометрическими методами подбирают лекарственные препараты, связывающие «мишень» не только селективно, но и с минимальной токсичностью, т. е. ни в коей мере не связывающие другие белки в организме. Активно развиваются также способы анализа состава биологических жидкостей живого организма, позволяющие обнаруживать и идентифицировать белки — биомаркеры заболеваний как факторы их ранней диагностики.
Результаты экспериментов с нативными и синтезированными биополимерами питают информацией и поддерживают развитие математического моделирования, являющегося важнейшим компонентом экспериментальных исследований биополимеров. Для проведения математического моделирования знания структуры и физикохимических данных биополимеров, получаемые из натурных экспериментов, затем используют для разработки алгоритмов и программ, описывающих их динамику и взаимодействие. Развивается новая область математики — биоматематика, ставящая своей задачей развитие методов решения нелинейных уравнений применительно к задачам молекулярной биологии [72]. Активно развиваются методы молекулярной динамики, позволяющие изучать молекулярные процессы, максимально приближённые к реальным. В настоящее время в этом направлении исследований задействованы сотни биофизиков, использующие для математического моделирования межмолекулярных процессов всю мощь современных суперкомпьютеров [73].
Все эти исследования, своими истоками уходящие в кибернетику 60х годов [74], создают массив знаний, без которого невозможно понимание и трактовка экспериментальных результатов.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка...

Выразить свое мнение:

Копирование и использование материалов сайта разрешено только при наличии прямой ссылки на источник.
Голубая глина и белая для масок для лица и волос. Фитотерапия и спирулина