Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/StudentScience/themes_2008s/Drutsa.doc Дата изменения: Wed Jan 30 16:29:30 2008 Дата индексирования: Tue Oct 2 12:13:26 2012 Кодировка: koi8-r

Задачи для курсовых работ студентов Факультета Биоинженерии и
Биоинформатики

Предполагаемые "тьюторы"
в.н.с., канд.хим.наук - Друца Валерий Львович,
с.н.с., канд.хим.наук - Королева Ольга Николаевна
Координаты: комн. 313 (корпус "А"), тел. 939-43-56, drutsa@genebee.msu.su
koroleva@genebee.msu.su
Удобное для разговора время - 14-22оо





Общая тематика работ


Транскрипция (катализируемый ферментом РНК-полимеразой синтез РНК на
матрице ДНК) - один из ключевых процессов, протекающих в живой клетке.
Первый этап этого процесса - узнавание РНК-полимеразой сигналов инициации
транскрипции (промоторов) - участков ДНК, непосредственно предшествующих
кодирующим белки участком генов. Изучение структурных особенностей
промоторов, а также белковых субъединиц, входящих в состав РНК-полимераз,
позволит расширить знания о молекулярных механизмах взаимодействия
макромолекул на стадии инициации транскрипции. В рамках этой проблемы и
предполагается выполнение предлагаемых тем.


Задача ? 1 (1-й или 2-й курсы).

В состав РНК-полимеразы E.coli входит сигма-субъединица,
обеспечивающая специфичность узнавания ферментом промоторного участка ДНК и
точность инициации транскрипции. Необходимо поискать белки - структурные
гомологи сигма70-субъединицы РНК-полимеразы E.coli. Для выявления
функциональной роли отдельных участков сигма-субъединицы предполагается
провести с помощью соответствующих программ (BLAST) поиск по имеющимся
базам данных (GeneBank, EMBL и др.) белков, содержащих участки,
гомологичные различным доменам сигма-субъединицы. В случае обнаружения
таких белков предполагается анализ данных литературы о функции этих белков.
Это, возможно, позволит сформировать представления о путях возникновения и
модификации сигма-субъединиц в процессе эволюции бактерий.


Задача ? 2 (2-й и 3-й курсы).

Исследование структуры и функции сигма70-субъединицы РНК-полимеразы E.coli.


Цель работы. Составление базы данных известных в настоящее время мутаций
в гене сигма70-субъединицы РНК-полимеразы E.coli (данные литературы).
Анализ влияния замен аминокислотных остатков на функцию белка.
Сравнительный анализ особенностей первичной структуры сигма-субъединиц
(семейства сигма-70) из различных бактерий с целью выявления функционально
значимых участков: поиск определенных мотивов, частота встречаемости и
распределение в структуре аминокислотных остатков и др. Выбор участков для
проведения сайт-специфического мутагенеза. Возможно участие в экспериментах
по мутагенезу гена rpoD, кодирующего сигма-70 субъединицу РНК-полимеразы, и
получению мутантных белков.

Задача ? 3 (2-й, 3-й и 4-й курсы; возможно, дипломная работа).

В состав бактериальных РНК-полимераз входит так называемая омега-
субъединица, функция которой практически неизучена. Предполагается, что эта
субъединица выполняет роль шаперона, т.е. белка-помощника при сборке кор-
фермента РНК-полимеразы. Необходимо: составить базу данных известных в
настоящее время мутаций в гене омега-субъединицы РНК-полимеразы E.coli;
проанализировать влияние замен аминокислотных остатков на функционирование
как самого белка, так и РНК-полимеразы в целом; собрать данные по омега-
субъединицам других бактерий и сравнить первичные структуры омега-
субъединиц и их аналогов из различных бактерий с целью выявления
функционально значимых участков: поиск определенных мотивов, частота
встречаемости и распределение в структуре аминокислотных остатков, выбор
участков для проведения сайт-специфического мутагенеза.
При выполнении этой задачи возможно участие студента в экспериментах
по клонированию гена омега-субъединицы E.coli, проведению сайт-
специфического мутагенеза этого гена, а также экспрессии и исследовании
природного и мутантных белков.


Задача ? 4 (2-й, 3-й и 4-й курсы; возможно, дипломная работа).

Экспрессия некоторых генов в бактериях регулируется за счет взаимного
влияния в кластерах близко расположенных промоторов, с которых инициируется
транскрипция этих генов. Цель работы - исследование способов взаимного
влияния сигналов инициации транскрипции, расположенных в непосредственной
близости друг от друга. В курсовой работе необходимо прежде всего выполнить
теоретический этап: составить базы данных нуклеотидных последовательностей
близко расположенных сигналов инициации транскрипции (промоторов) для
возможно большего числа РНК-полимераз прокариот; классифицировать кластеры
промоторов по их взаимной ориентации (дивергентные, конвергентные,
тандемные), типу регуляции, расстоянию между точками инициации транскрипции
и степени взаимного перекрывания промоторов; выявить структурных
особенности отдельных промоторных групп, для чего нужно поискать
гомологичные участки, элементы симметрии и повторы, провести статистический
анализ нуклеотидных последовательностей. В процессе работы предполагается
использование баз данных (GenBank и др.), а также программ по анализу НК.
Подобного рода систематизация и анализ «группирующихся» промоторов ранее не
проводились.
При выполнении этой задачи возможно участие студента в экспериментах
по созданию и исследованию искусственных генно-инженерных конструкций
(плазмид), содержащих различные комбинации промоторов. Работа в лаборатории
предполагает освоение студентом различных генно-инженерных приемов и
методов работы с нуклеиновыми кислотами, белками и нуклеиново-белковыми
комплексами.