Генетический код – это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в иРНК. DeepMind выпускает расширенную базу данных воссозданных ИИ структур всех известных белков, об этом объявила материнская компания Google Alphabet.
Найден ключ от замка жизни: биолог Северинов о главном прорыве года
Программа с открытым исходным кодом предсказывает трехмерную структуру белка на основе последовательности его аминокислот — строительных блоков, из которых состоят протеины. Ответы 1. Хранится в ядре, синтез РНК. Автор: joker66. Информация о первичной структуре белка закодирована в. Первичная структура белка закодирована в молекуле. Считалось, что распределение белков внутри бактериальной клетки определяется исключительно свойствами самих белковых молекул. Ученые из Израиля показали, что «адрес доставки» будущего белка закодирован уже в матричной РНК (мРНК).
Где хранится генетическая информация в клетке?
Предмет: Биология, автор: analporoshok. где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез. 2. В какой структуре хранится информация о первичной структуре белка? Строение желудка у НЕжвачных парнокопытных. Первичная структура фибриллярных белков также высоко регулярна, периодична, — потому-то из нее и образуется обширная регулярная вторичная структура.
Ответы на вопрос:
- Где хранится белок в организме? Ответов на вопрос: 24
- Как выглядит молекула
- «Ситуация изменилась кардинально»: ИИ научился предсказывать структуру белка (Science, США)
- Где находится информация о первичной структуре белка и как она хранится
Глава 1: Основные принципы формирования первичной структуры белка
- Биоинформатика: Определение и предсказание структуры белков – важные методы и применение
- Откуда берется информация о первичной структуре белка
- Программа нашла все 200 млн белков, известных науке: как это возможно
- типы вторичных структур белка
- Проводим опознание
Где хранится информация о структуре белка? и где осуществляется его синтез
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. Эволюционное значение генетического кода заключается в том, что он: 1 триплетен 2 индивидуален 3 универсален 4 вырожден БЛОК 4: 1. Транскрипция происходит: 1 в ядре 2 на рибосомах 3 в цитоплазме 4 на каналах гладкой ЭПС 5.
Как называется молекула переносчик аминокислот к месту синтеза белка? Как называется триплет на и-РНК кодирующий одну аминокислоту?
Сколько видов аминокислот участвует в биосинтезе белка в живых организмах?
В 2020 году DeepMind выпустила ИИ AlphaFold AI, который позволяет с высокой точностью предсказывать структуры белков — информацию, которая поможет ученым понять, как работают белки и использовать эти знания для разработки лекарств. На основе воссозданных ИИ белковых структур была собрана база данных, которая состоит из более 200 млн известных человеку белков. Сообщается, что доступ к ней будет бесплатным. Таким образом компания планируют простимулировать исследования ученых.
Ранее ученые из Вашингтонского университета разработали ИИ, который создает белки для использования в лекарственных препаратах. Исследователи обучили несколько нейронных сетей на данных о белках.
В случае белков, машины могут предсказывать их трехмерную структуру — то, как они сворачиваются, что является критическим для понимания их функциональности. Биологическая загадка: неправильная свертка белков: 91 Неправильная свертка белков, или их деформация, может привести к серьезным проблемам в организме. Это особенно важно, учитывая, что белки играют ключевую роль в многих биологических процессах, таких как сигнальные пути, транспорт молекул и обеспечение структурной поддержки. Примеры болезней, связанных с деформацией белков: 91 - Амилоидозы: Это группа заболеваний, связанных с накоплением амилоида - неправильно свернутых белков - в тканях и органах. Пример включает болезнь Альцгеймера. Роль машинного определения в медицинских исследованиях: 91 Машинное определение структуры белка не только помогает понять молекулярные основы заболеваний, но также является ключом к разработке новых методов лечения.
Где и в каком виде хранится информация о структуре белка?
| Где хранится информация о структуре белка? и где осуществляется его синтез | Структура закодированного белка. Информация о первичной структуре белка закодирована в виде. |
| Где хранится информация о первичной структуре белка: основные источники и методы исследования | В биологии трансляция — это процесс реализации информации о структуре белка, представленной в иРНК последовательностью нуклеотидов, как последовательности аминокислот в синтезируемой молекуле белка. |
| Важнейшее открытие за 50 лет: алгоритм DeepMind научили определять структуру белка - | Информация о первичной структуре белка хранится в. Наследственная информация о первичной структуре белка. |
Домашний очаг
- Где находится информация о первичной структуре белка: основы хранения и доступа
- Где вырабатывается белок в организме?
- Урок: «Биосинтез белка»
- Где и в каком виде хранится информация о структуре белка? - Биология
- «Ситуация изменилась кардинально»: ИИ научился предсказывать структуру белка (Science, США)
Структура белка
| Программа нашла все 200 млн белков, известных науке: как это возможно | 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. |
| Где хранится информация о первичной структуре белка | 2. Как называется участок хромосомы, хранящий информацию об одном белке? Найди верный ответ на вопрос«1. В какой молекуле хранится информация о первичной структуре белка? |
| Где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез — Ваш Урок | 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. |
| Где и в каком виде хранится информация о структуре белка - Биология » | Дан 1 ответ. Хранится в ядре, синтез РНК. Похожие задачи. |
Где находится информация о первичной структуре белка и как она хранится
Белки-каналы содержат внутренние заполненные водой поры, которые позволяют ионам через ионные каналы или молекулам воды через белки-аквапорины перемещаться через мембрану. Многие ионные каналы специализируются на транспорте только одного иона; так, калиевые и натриевые каналы часто различают эти сходные ионы и пропускают только один из них [81]. Белки-переносчики связывают, подобно ферментам, каждую переносимую молекулу или ион и, в отличие от каналов, могут осуществлять активный транспорт с использованием энергии АТФ. Запасная резервная функция[ править править код ] К таким белкам относятся так называемые резервные белки, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества в семенах растений например, глобулины 7S и 11S и яйцеклетках животных [83]. Ряд других белков используется в организме в качестве источника аминокислот, которые в свою очередь являются предшественниками биологически активных веществ, регулирующих процессы метаболизма. Схема трансмембранного рецептора: E — внеклеточное пространство; P — клеточная мембрана; I — внутриклеточное пространство Основная статья: Клеточный рецептор Белковые рецепторы могут находиться как в цитоплазме, так и встраиваться в клеточную мембрану. Одна часть молекулы рецептора воспринимает сигнал , которым чаще всего служит химическое вещество, а в некоторых случаях — свет, механическое воздействие например, растяжение и другие стимулы. При воздействии сигнала на определённый участок молекулы — белок-рецептор — происходят её конформационные изменения. В результате меняется конформация другой части молекулы, осуществляющей передачу сигнала на другие клеточные компоненты.
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.
Таким образом, получение информации о первичной структуре белка возможно с использованием различных баз данных, программ и веб-инструментов, которые предоставляют доступ к данным о последовательности аминокислот белков и их свойствам.
Белковые базы данных Для хранения информации о первичной структуре белка существуют специальные базы данных, которые собирают, хранят и предоставляют доступ к этим данным. Белковые базы данных играют важную роль в современной биоинформатике и молекулярной биологии, обеспечивая ученым и исследователям доступ к сведениям о тысячах и миллионах белков. Одной из самых популярных и пользующихся широким признанием баз данных является «UniProt». В этой базе собраны данные о белках, их аминокислотных последовательностях, строении, функциях и других характеристиках. UniProt предоставляет удобный интерфейс для поиска и анализа белков, а также сотрудничает с другими базами данных и ресурсами, расширяя возможности исследователей. В этой базе собраны данные о пространственной структуре белков — их трехмерные модели, координаты атомов и другие характеристики. PDB является важным инструментом для исследования и моделирования белковых структур, помогая в понимании их функций и взаимодействий. Также стоит отметить базы данных, специализирующиеся на конкретных классах белков или определенных организмах.
Например, база данных «Ensembl» сосредоточена на геномах различных организмов, включая человека, и представляет информацию о белках, кодируемых этими генами.
Зачем нужны ещё три кодона? Об этом расскажу чуть ниже. Универсальность: генетический код един для всех живых организмов — от прокариот до человека. Вырожденность или избыточность : одна и та же аминокислота может быть зашифрована несколькими триплетами обычно от 2 до 6. Это делает хранение и передачу генетического кода более надёжными. Лишь две аминокислоты триптофан и метионин являются исключением: они кодируются одним-единственным триплетом. Однозначность: каждый триплет может кодировать только одну аминокислоту.
Неперекрываемость: один и тот же нуклеотид не может быть частью одновременно двух кодонов, расположенных рядом друг с другом. Наличие «знаков препинания» так называемых «стоп-кодонов» между генами. Наконец, перейдём непосредственно к биосинтезу белка.
Так продолжалось до тех пор, пока в 2021 году не произошел прорыв — две группы ученых создали пакет компьютерных программ, которые с применением методов искусственного интеллекта научились предсказывать структуру белков. Rosetta — проект добровольных вычислений, разработанный в лаборатории Бейкера при Вашингтонском университете и AlphaFold — программа на базе искусственного интеллекта, созданная в Google DeepMind.
Это удивительно, ведь данные, которые раньше приходилось добывать годами работы в лаборатории, теперь можно получить за минуту с помощью расчета компьютера. Нейросеть предсказывает уже определенные структуры белков, имея в базе данных десятки тысяч структур. Это значит, что точность предсказания структуры белка на данный момент выше, чем точность прогноза погоды. Как работает программа Программы по предсказанию структуры белков, такие как Rosseta и AlphaFold, работают по похожему принципу. Фактически создатели программ обучили искусственный интеллект предсказывать, как свернется молекула на основе данных из базы уже определенных структур белков.
Программу тренируют узнавать элементы структуры, фактически создается огромный каталог, где указано, какие тенденции имеют те или иные участки из аминокислот. Простыми словами можно сказать, что программы были обучены методом перебора. Помимо этого, есть, к примеру Foldit — онлайн-головоломка об укладе белка. Игра является частью исследовательского проекта Вашингтонского университета, в ней люди могут по-разному укладывать или сворачивать молекулу, играя с ее формой. Игровой процесс не сложен, цепочка аминокислот в нем напоминает кубик Рубика, поэтому в исследовании принимали участие люди без биохимического образования: от школьников до водителей-дальнобойщиков.
Гражданская наука Сказанное выше — хороший пример гражданской науки, когда в научный процесс интегрируются не только ученые, но и обычные люди. Такие проекты развиваются и в России, к примеру, школьники привлекаются к сбору данных для научных исследований. Подобная интеграция ведет к демократизации и глобализации науки. К примеру, одной из упомянутых выше программ — AlphaFold — может воспользоваться любой пользователь интернета, способный правильно сформулировать запрос. Что это значит для медицины и для жизни Пандемия коронавируса вызвала интерес людей к биологии — все с нетерпением и вниманием следили за разработкой и тестированием вакцин, а также первыми результатами их применения.
Торжество компьютерных методов: предсказание строения белков
| Программа нашла все 200 млн белков, известных науке: как это возможно | Как называется отрезок молекулы ДНКсодержаий информацию о первичной структуре одного белка? |
| Программа нашла все 200 млн белков, известных науке: как это возможно | Часть агрегированного белка поступает в центральную полость комплекса, где в результате гидролиза АТФ происходит изменение его структуры. |
| Где и в каком виде хранится информация о структуре белка | Информация о структуре белка хранится ва его синтез осуществляется_Роль uPHK в процессе биосинтеза белка_Роль mPHK в процессе биосинтеза. |
Где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез
Поскольку структура белка определяет его функцию, база данных из 200 миллионов идентифицированных белков способна совершить революцию в биологии и медицине. Прежде ИИ умел распутывать структуру лишь небольшой доли таких белков. Подпишитесь , чтобы быть в курсе. Белки выполняют множество функций в организме: структурную, транспортную, рецепторную и так далее.
Каждая из них тесно связана с определенной формой белка, которую он принимает в процессе фолдинга цепочек аминокислот. Инструкция по сворачиванию белка в наиболее эффективную форму содержится в первоначальной одномерной структуре аминокислоты.
Такой подход оправдан в случае, если геном организма неизвестен.
Основной проблемой при этом является наличие в геноме большого числа одинаковых последовательностей, определить точное местоположение которых методами одной лишь биоинформатики невозможно. Однако для высших организмов характерен избыток повторенной ДНК, что существенно затрудняет сборку геномов de novo из коротких фрагментов. В результате приходится применять более трудоемкие и дорогие экспериментальные методы, позволяющие получить фрагменты большей до тысячи нуклеотидов длины.
Другой подход используется тогда, когда геном вида, к которому принадлежит организм, уже секвенирован. В этом случае требуется только определить положение отдельных секвенированных фрагментов в известной последовательности. Такая процедура «картирования» намного проще, чем сборка de novo, однако и она требует применения специальных алгоритмов из-за огромного размера данных типичная задача — картировать на геном человека сотни миллионов фрагментов.
Этот подход очень удобен для повторного секвенирования геномов, которое проводится для выявления степени внутривидовых различий ДНК, анализа состава транскриптома РНК-продуктов «считывания» генов и выявления различия в нем на разных стадиях развития организма. Один из наиболее известных проектов в этой области — международный проект «1000 геномов», направленный на изучение редких и распространенных генных вариаций полиморфизмов в 14 популяциях человека на основе повторного секвенирования геномов свыше тысячи человек. Проводим опознание В последние годы было обнаружено, что вопреки первоначальным ожиданиям в геномах высших организмов доля ДНК, кодирующей белки, очень невелика.
Структура нуклеотидных последовательностей этих генов прерывистая и содержит кодирующие экзоны и некодирующие интроны участки, а также регуляторные участки, с которыми связываются белки, запускающие процесс транскрипции считывания ДНК. Идентификация структуры гена — одна из наиболее актуальных задач биоинформатики, для решения которой используются методы машинного обучения нейронные сети и другие подобные алгоритмы. В этом случае для известных достоверных последовательностей и структур генов предварительно рассчитываются наборы статистических параметров частоты встречаемости определенных нуклеотидных фрагментов, корреляции между их расположением в последовательности, наличие регуляторных последовательностей и пр.
Однако наиболее ценную информацию для «опознания» генов дает сравнение нуклеотидной последовательности генома с последовательностями уже известных генов родственных видов. Такой же принцип широко используется и для предсказания функции «нового» гена: на основе гомологии общности происхождения ему приписывается известная функция родственного гена. На сегодня имеется большое число баз данных, в которых дана функциональная аннотация генов или кодируемых ими белков.
Есть базы данных, в которых белки группируются по степени функциональной близости, например, база данных Pfam, содержащая свыше 14 тыс. Интенсивно развиваются и методы поиска сходных последовательностей в огромных массивах биологических баз данных, которые позволяют эффективно использовать для предсказания функции и структуры генов информацию по структуре и функции уже аннотированных генов и белков. Пространственная структура белка, которая формируется в физиологических условиях в результате самостоятельной укладки полипептидных цепей, определяет и его функциональные свойства: наличие участков связывания малых химических соединений, ДНК, РНК и других белков.
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.
Этика и безопасность данных: 91 С развитием таких технологий возникают вопросы этики и безопасности данных. Такие исследования требуют строгого контроля за обработкой личных данных пациентов и обеспечения безопасности в процессе медицинских исследований.
Заключение: Машинное определение структуры белка — это важный шаг вперед в понимании молекулярных основ болезней и разработке новых методов лечения. Он открывает двери для персонализированной медицины и создания более точных и эффективных методов лечения на основе индивидуальных особенностей пациентов. Однако, вместе с потенциальными выгодами, необходимо внимательно следить за этикой и безопасностью данных, чтобы обеспечить честное и безопасное использование этой технологии в медицинских исследованиях.
Мы разбираемся в последних трендах HiTech, делимся увлекательными новостями и анализами.
В состав белков входят углерод, водород, кислород и азот. Кроме того, почти все они содержат серу, так как она входит в состав аминокислот цистеина и метионина. К некоторым белкам после синтеза могут присоединяться остатки фосфорной кислоты, а также неаминокислотные группы, содержащие железо, магний, цинк, медь, марганец и другие микроэлементы. 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.
«Ситуация изменилась кардинально»: ИИ научился предсказывать структуру белка (Science, США)
Где хранится информация о структуре белка?и где осуществляется его синтез. Информация о первичной структуре белка содержится в его генетической. А возможность синтезировать белки с желаемой структурой позволит ускорить разработку ферментов (ускорителей), с помощью которых можно, например, производить биотопливо и полностью разлагать пластмассовые отходы. 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. Именно в молекуле ДНК хранится информация о первичной структуре молекулы белка. Наследственная информация о строении белков хранится в молекулах ДНК, кото-рые входят в состав хромосом ядра.
Важнейшее открытие за 50 лет: алгоритм DeepMind научили определять структуру белка
Как называется триплет на и-РНК кодирующий одну аминокислоту? Сколько видов аминокислот участвует в биосинтезе белка в живых организмах? На каких органоидах происходит синтез белка?
Синтез белка происходит в цитоплазме на рибосомах.
Знаешь ответ?
Зачем нужна информация о первичной структуре белка? Информация о первичной структуре белка играет ключевую роль в понимании его функциональности и свойств.
Первичная структура белка представляет собой упорядоченную последовательность аминокислот, которая определяется генетической информацией в ДНК. Эта последовательность аминокислот влияет на формирование вторичной, третичной и четвертичной структуры белка, что, в свою очередь, определяет его биологическую активность и функциональность. Изучение первичной структуры белка позволяет установить его порядок аминокислот, что важно для понимания его происхождения, эволюции и связи с другими белками. Также, зная первичную структуру белка, можно предсказать его функцию и взаимодействие с другими молекулами, что имеет большое значение для разработки лекарств и биоматериалов.
Информация о первичной структуре белка также помогает установить связь между генотипом и фенотипом, то есть между генетической информацией и наблюдаемыми признаками организма. Это позволяет лучше понять различные нарушения, связанные с генетическими мутациями, и предсказать их последствия. Кроме того, информация о первичной структуре белка позволяет установить его эволюционные связи с другими организмами и линиями развития. Это помогает в изучении эволюции жизни на Земле и понимании основных принципов разнообразия организмов.
Программу назвали AlphaFold, она дает доступ специалистам со всего мира для поиска подробной информации о различных биологических соединениях, что необходимо при разработке новых видов лекарственных препаратов. 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.