Опрос

Участие в научной деятельности позволяет студенту:

Новое на сервере

RSS-лента "Новое на сервере"



Объявления:

Лекция «Биоинженерия и биоинформатика» в школе «Юный биохимик и микробиолог»

31.01.19
Лекция «Биоинженерия и биоинформатика» в школе «Юный биохимик и микробиолог». Открыть в новом окне [125 Kb]

16 января состоялось очередное занятие в школе «Юный биохимик и микробиолог».

Лекция «Биоинженерия и биоинформатика» в школе «Юный биохимик и микробиолог». Открыть в новом окне [156 Kb]
Доцент кафедры биохимии и микробиологии Ильшат Каримов. Открыть в новом окне [90 Kb]
Лекция «Биоинженерия и биоинформатика» в школе «Юный биохимик и микробиолог». Открыть в новом окне [147 Kb]
Лекция «Биоинженерия и биоинформатика» в школе «Юный биохимик и микробиолог». Открыть в новом окне [144 Kb]
Лекция «Биоинженерия и биоинформатика» в школе «Юный биохимик и микробиолог». Открыть в новом окне [84 Kb]

На этот раз лекция была посвящена биоиженерии и биоинформатике и прочитана доцентами кафедры биохимии и микробиологии Ильшатом Каримовым и Ольгой Давыдовой. Школьники узнали о различных видах биоинженерии, инструментарии и основных достижениях, познакомились с теоретическими и практическими основами методов, ростом массивов биологических данных и их хранилищами, остались впечатлены появлением множества современных «омик»-направлений: геномика, протеомика, метаболомика и др.

Слово «биоинженерия» было придумано британским ученым и диктором Хайнцем Вульфом в 1954 году и на сегодняшний день является направлением науки и техники, развивающим применение инженерных принципов в биологии и медицине, ее сфера деятельности простирается от создания искусственных органов до разработки генетически модифицированных организмов. Так, техника генетического конструирования in vitro (в пробирке) позволяет, используя элементы генетических систем, функционирующие в природе, создать рекомбинантные молекулы ДНК, образованные объединением двух или более фрагментов ДНК, выделенных из различных биологических источников, и запустить их функционирование в живых клетках. Например, микроорганизмы после введения соответствующих генов становятся продуцентами ценных для медицины белков.

Так, первой реализованной генно-инженерной разработкой стал синтез человеческого инсулина — гормона поджелудочной железы, поддерживающего нормальный уровень сахара в крови, в клетках кишечной палочки. Сначала инсулин получали весьма трудоемким способом из поджелудочной железы свиней и крупного рогатого скота и обеспечивали только 10 % больных сахарным диабетом. С 1978 г. этой работой «занимается» кишечная палочка и обеспечивает инсулином десятки миллионов больных по всему свету (в том числе и тех, у кого аллергия на животный инсулин). Уже спустя год следующей разработкой стал синтез в рекомбинантных бактериальных клетках соматотропина — гормона роста человека, недостаток которого приводит к гипофизарной карликовости. Из-за того что гормон обладает видовой специфичностью, то есть, в отличие от инсулина, гормоны роста животных не имели активности в организме человека, единственным средством его получения являлся гормон, который выделяли из трупов. На сегодняшний день, благодаря удешевлению данного препарата, он стал абсолютно доступен. Даже в сельском хозяйстве при выращивании животных перенос гена соматотропина позволяет увеличить молочную продуктивность и живую массу. Помимо этого получены трансгенные формы растений с ускоренным ростом, большей массой плодов, увеличенной продолжительностью хранения плодов; устойчивые к гербицидам, к патогенным вирусам и грибам, к вредным насекомым, а также к засухе и засоленности почв. Иногда модификации осуществляют с эстетической целью, так, например, были получены синие розы и желтые петунии. Многие человеческие белки могут быть правильно собраны только в высших организмах, таким образом гены вводят в клетки животным, индуцируя их не только на образование нужного белка, но и на секрецию его в жидкие среды организма, например, человеческие белки выделяют из молока овец, коз и молочных коров, а также яиц трансгенных кур. Опасность генно-модифицированных организмов зачастую сильно преувеличена и находится под строжайшем контролем. Достижения клеточной инженерии при создании культур клеток и клонировании целых организмов, самым популярным из которых стала овечка Долли, тоже открывают широкие возможности использования в медицине.

Разработка многих методов способствовала развитию биоинженерии и биоинформатики. Одним из основных методов является метод амплификации ДНК, позволяющий увеличить количество ДНК в ходе многократных последовательных удвоений исходной молекулы ДНК с помощью фермента ДНК-полимеразы. Для этого нужно иметь в своем распоряжении два олигонуклеотида (праймера), каждый из которых будет гибридизоваться с одной из цепей на противоположных концах подлежащего амплификации фрагмента ДНК, достаточное количество дезоксирибонуклеозидтрифосфатов и специальную термостабильную ДНК-полимеразу. Праймер синтезируют, а полимеразу получают из термостабильных бактерий. В результате чередования различных температурных режимов в геометрической прогрессии удается увеличить исходное количество ДНК, так, за двадцать циклов ПЦР количество исходных молекул ДНК возрастает примерно в миллион раз. На заключительном этапе может проводиться разделение смеси продуктов амплификации методом горизонтального электрофореза в агарозном геле, или в качестве альтернативы такого метода детекции, имеющего недостаток в виде субъективности чтения результатов, могут быть предложены гибридизационные схемы детекции, основанные на регистрации флуоресцентного сигнала дополнительно внесенных в смесь зондов.

Еще одним важнейшим достижением стала разработка подходов секвенирования — расшифровки структурной последовательности (нуклеотидов или аминокислот) биополимеров. При этом технология методов секвенирования нового поколения позволяет «прочитать» единовременно сразу несколько участков генома, что является главным отличием от более ранних методов секвенирования. Благодаря возможности накопления и анализа больших массивов биологических данных развились многие новые направления науки, так называемые «омики»: геномика — это направление, занимающееся изучением геномов и ролей, которые играют различные гены, индивидуально и в комплексе, в определении структуры, направления роста и развития и регуляции биологических функций; протеомика — это наука, занимающаяся изучением структуры, функций, локализации и взаимодействия белков внутри клетки и между клетками; транскриптомика — это наука, занимающаяся изучением транскриптов (молекул РНК), которые подразумевают исследование процесса созревания мРНК и образование рРНК и тРНК; метаболомика — это наука, занимающаяся изучением метаболитов (молекул массой не более 1 кДа), определяющих регуляцию активности генов и клеток в популяции и многих других. Помимо этого, разработка методов секвенирования позволила получить информацию о генах, регуляторных областях, спейсерах и т. д. и целых геномах организмов, что способствовало развитию биоинформатики и созданию генетических банков — хранилищ последовательностей нуклеиновых кислот в виде компьютерных файлов.

В конце лекции для школьников провели мастер-класс по выделению собственной ДНК с помощью экспресс-теста и постановке полимеразно-цепной реакции с флуоресцентной детекцией на оборудовании кафедры в учебных лабораториях.

Приглашаем слушателей принимать участие в последующих занятиях школы «Юный биохимик и микробиолог». А наших будущих абитуриентов поступать на вновь открывшуюся специальность «Биоинженерия и биоинформатика».

Кафедра биохимии и микробиологии

    Абитуриент ОГУ - 6 шагов к мечте!

    Сегодня

    температура воздухаатмосферное давление

      Приглашаем принять участие

      Объявления

      • 23.08.2019 Творческий конкурс среди студентов, аспирантов и преподавателей на тему противодействия коррупции

        Министерство науки и высшего образования РФ в рамках реализации Национального плана противодействия коррупции на 2018–2020 годы, утвержденного Указом Президента РФ от 29.06.2018 № 378, объявляет о проведении творческого конкурса среди студентов, аспирантов и преподавателей образовательных организаций, подведомственных Минобрнауки России, на лучший плакат и видеоролик социальной рекламы, посвященные теме противодействия коррупции. ›››

      • 23.08.2019 Конкурс на должности ППС

        ОГУ объявляет конкурс на должности профессорско-преподавательского состава по следующим кафедрам: ›››

      • 21.08.2019 Предоставление мест в общежитиях ОГУ студентам 1-го курса

        Опубликован четвертый список студентов 1-го курса, которым предоставлено место в общежитиях университета, от 21 августа. ›››

      • 21.08.2019 Факультет общественных профессий объявляет набор

        Факультет общественных профессий Студенческого центра ДК «Россия» ОГУ объявляет прием студентов на 2019/20 учебный год. ›››

      • 21.08.2019 Вниманию аспирантов 1-го курса очной формы обучения!

        30 августа в 16:00 в аудитории 170208 состоится организационное собрание по вопросам, связанным с учебным процессом. Явка первокурсников строго обязательна.

      • 21.08.2019 Вниманию аспирантов-заочников всех курсов!

        16 сентября в 14:00 в аудитории 170208 состоится организационное собрание по вопросам, связанным с учебным процессом. Установочная сессия проходит с 16 по 21 сентября.

      • 14.08.2019 Дополнительный набор в университетскую физико-математическую школу

        Университетская физико-математическая школа (УФМШ) физического факультета ОГУ объявляет дополнительный набор учащихся для углублённого изучения математики, физики, информатики и программирования, а также для интенсивной подготовки к ЕГЭ по физике и математике: ›››

      • 09.08.2019 Программа профессиональной переподготовки «Экскурсовод. Гид-переводчик»

        Кафедра географии и регионоведения геолого-географического факультета совместно с Центром английского языка ОГУ объявляет набор слушателей по программе профессиональной переподготовки «Экскурсовод. Гид-переводчик (английский язык)». ›››

      • 09.08.2019 Курсы польского языка

        Центр английского языка приглашает всех желающих на курсы польского языка. ›››

      • 05.08.2019 Профилактический медицинский осмотр студентов I курса

        С 9 августа по 4 сентября студентам, зачисленным на 1-й курс на направления бакалавриата очной формы обучения, необходимо пройти медицинский осмотр в студенческой поликлинике ОГУ согласно графику. ›››

      • 05.08.2019 Образовательный кредит с государственной поддержкой

        С 1 августа 2019 года в России начинается реализация совместного проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и ПАО «Сбербанк» о государственной поддержке образовательного кредитования граждан. ›››

      • 02.08.2019 Курсы английского/испанского языка для младших школьников

        Центр английского языка ОГУ приглашает учащихся младших классов на курсы (английский/испанский язык). ›››

      • 05.07.2019 Конкурс флешмобов Всероссийского фестиваля энергосбережения #ВместеЯрче-2019

        С 1 июня по 15 сентября 2019 года открыт прием заявок на конкурс флешмобов Всероссийского фестиваля #ВместеЯрче. ›››

      • 15.05.2019 Всероссийский конкурс «Доброволец России — 2019»

        Департамент государственной молодежной политики и социальных проектов в сфере высшего образования Минобрнауки России информирует о проведении Всероссийского конкурса «Доброволец России — 2019», целью которого является развитие и формирование культуры добровольчества (волонтерства) в Российской Федерации. ›››

      • 14.05.2019 УМНИК-2019

        Начался прием заявок на участие во Всероссийском молодежном инновационном конкурсе «УМНИК-2019».  ›››

      • 29.04.2019 Фестиваль энергосбережения #ВместеЯрче-2019

        По всей стране начинается подготовка Всероссийского фестиваля энергосбережения #ВместеЯрче. ›››

      • 10.04.2019 Международный молодежный конкурс социальной антикоррупционной рекламы «Вместе против коррупции!»

        Генеральная прокуратура Российской Федерации выступает организатором Международного молодежного конкурса социальной антикоррупционной рекламы на тему «Вместе против коррупции!». ›››

      • 04.12.2018 Сотрудничество ОГУ с рекрутинговыми агентствами

        Оренбургский государственный университет приглашает к сотрудничеству рекрутинговые агентства с целью привлечения на обучение иностранных студентов. ›››

      Почтовый адрес:

      460018, г. Оренбург,

      просп. Победы, д. 13

      Телефон:

      +7 (35-32) 77-67-70

      Факс:

      +7 (35-32) 72-37-01

      Горячая линия министерства образования Оренбургской области:

      +7 (35-32) 34-26-35

      +7 (35-32) 34-26-37

      +7 (35-32) 34-26-30

             

      Официальный сайт федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет».

      © ОГУ, 1999–2019. При использовании материалов сайта гиперссылка обязательна!