Наука - это когда бабочки
Jan. 11th, 2011 01:02 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
imbgМолекулярная биология - удивительная область науки. Мы никогда не могли, не можем и вряд ли сможем в ближайшее время напрямую рассмотреть и пощупать то. что изучаем. Никаких микроскопов не существует, чтоб увидеть, как взаимодействуют между собой молекулы вживую.
Поэтому мы используем непрямые методы, а чаще - непрямые непрямые методы, когда сигнал усиливается в тысячи и сотни тысяч раз. Основных методов всего несколько - электрофорез, несколько видов блоттингов, ПЦР, флуоресцентная микроскопия - это пожалуй основные методы, которые используют в каждой лаборатории. Однако иногда хочется посмотреть в конкретное место с максимальным - атомным - разрешением. Для этого используют рентгеноструктурный анализ. Если коротко - то белки чистят и кристаллизируют - получаются кристаллы наподобие соли или сахара. Просвечивая эти кристаллы рентгеновскими лучами, можно увидеть настоящий, живой белок. И выглядит он например так (чуть стилизован, конечно):
Трехмерная модель Казеин-киназы 2 (1zog)
Знакомьтесь - так в реальной молекулярной жизни выглядит один очень важный фермент, без которого вы ни жить, ни помереть нормально не сможете (т.е. он участвует в дифференциации и апоптозе клеток). Согласитесь - выглядит как волшебная бабочка.
Такую модель мы можем "ощупать" с помощью специальных компьютерных программ - у биолога на рабочем столе они рядом с Вордом и Экселем. Часто досконально знание структуры для конкретной работы и не надо - однако я всегда рассматриваю 3D-модели объектов своих исследований - я как бы знакомлюсь с ними, и в будущем мысленно я уже представляю мои белки в виде конкретных структур, что облегчает понимание с природой.
Например, вот сегодняшний мой объект исследований - тройной комплекс IkB-p65-p65 - основной регулятор нашего иммунитета:
IKBBETA/NF-KB P65 HOMODIMER COMPLEX (1OY3)
На картинке красно-желтая пружинка - это ингибитор, он не пускает сине-зеленую часть (активатор) активировать воспаление. Так получается, что если инфекция попадает внутрь - ингибитор разрушается, и начинается классическое воспаление - с температурой. кашлем и соплями. Потом ингибитор снова образуется - и выключает активатор. Все - болезнь закончилась.
Подробнее о том, как мы узнаем то, что нам никогда не увидить своими глазами: Ловля бабочек, или чем структурная геномика поможет биологии.
P.S. Биолог![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
may_k тоже любит фантазировать, глядя на пространственные структуры белков. Она назвала свой журнал "Protein Art", и временами рисует очень удачные картинки. Будем надеяться, что чем дальше - тем лучше будут ее картинки. Прошу любить и френдить:
Поэтому мы используем непрямые методы, а чаще - непрямые непрямые методы, когда сигнал усиливается в тысячи и сотни тысяч раз. Основных методов всего несколько - электрофорез, несколько видов блоттингов, ПЦР, флуоресцентная микроскопия - это пожалуй основные методы, которые используют в каждой лаборатории. Однако иногда хочется посмотреть в конкретное место с максимальным - атомным - разрешением. Для этого используют рентгеноструктурный анализ. Если коротко - то белки чистят и кристаллизируют - получаются кристаллы наподобие соли или сахара. Просвечивая эти кристаллы рентгеновскими лучами, можно увидеть настоящий, живой белок. И выглядит он например так (чуть стилизован, конечно):
Трехмерная модель Казеин-киназы 2 (1zog)
Знакомьтесь - так в реальной молекулярной жизни выглядит один очень важный фермент, без которого вы ни жить, ни помереть нормально не сможете (т.е. он участвует в дифференциации и апоптозе клеток). Согласитесь - выглядит как волшебная бабочка.
Такую модель мы можем "ощупать" с помощью специальных компьютерных программ - у биолога на рабочем столе они рядом с Вордом и Экселем. Часто досконально знание структуры для конкретной работы и не надо - однако я всегда рассматриваю 3D-модели объектов своих исследований - я как бы знакомлюсь с ними, и в будущем мысленно я уже представляю мои белки в виде конкретных структур, что облегчает понимание с природой.
Например, вот сегодняшний мой объект исследований - тройной комплекс IkB-p65-p65 - основной регулятор нашего иммунитета:
IKBBETA/NF-KB P65 HOMODIMER COMPLEX (1OY3)
На картинке красно-желтая пружинка - это ингибитор, он не пускает сине-зеленую часть (активатор) активировать воспаление. Так получается, что если инфекция попадает внутрь - ингибитор разрушается, и начинается классическое воспаление - с температурой. кашлем и соплями. Потом ингибитор снова образуется - и выключает активатор. Все - болезнь закончилась.
Подробнее о том, как мы узнаем то, что нам никогда не увидить своими глазами: Ловля бабочек, или чем структурная геномика поможет биологии.
P.S. Биолог
may_k тоже любит фантазировать, глядя на пространственные структуры белков. Она назвала свой журнал "Protein Art", и временами рисует очень удачные картинки. Будем надеяться, что чем дальше - тем лучше будут ее картинки. Прошу любить и френдить:
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2011-01-11 09:03 pm (UTC)no subject
Date: 2011-01-12 03:22 am (UTC)http://www.youtube.com/watch?v=JRAA4C2OPwg
Если коротко - нагревание расплетает ДНК (90оС), а полимераза может строить новую комплементарную цепь, только если у нее есть затравка - праймер. Чтоб праймер мог сесть на ДНК, пока она не схлопнулась, температуру опускают до 50-60оС. После этого снова подымают до 72 - оптимум для специальной полимеразы. Она строит цепь "от праймера и до конца".
Дальше есть небольшой нюанс с смусловой и анти-смысловой цепями и их копиями (анти- и смысловой соответственно). Чтоб это понять - лучше всего сядьте с карандашом и перересуйте все слайды из видео себе: нарисуйте на листке ручкой цепи, праймеры и покрутите листок туда-сюда. Смысл комплементарности - это то, что вторая цепь идет наоборот - справа налево. В основном только с комплементарной цепью бывают проблемы понимания. Чтоб их решить - напишите буква за буквой две цепи, помня что у одной направление чтения слева направо, а у другой наоборот.
no subject
Date: 2011-01-12 11:42 am (UTC)no subject
Date: 2011-02-18 12:42 am (UTC)