Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)

Автор:
Lokki
Печать
дата:
30 мая 2012 15:20
Просмотров:
3384
Комментариев:
3
Ещё один известный институт Новосибирского научного центра. Чтобы понять содержимое поста, нужно хоть немного знать молекулярную биологию. Приятного просмотра :)

1. Роботизированная раскапывающая станция TECAN EVO - это система для автоматического пипетирования проб биологического происхождения и химических реагентов для последующего использования в in vitro диагностике (медицинские тесты, проводимые в контролируемом окружении вне живого организма).

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Смотрим далее...

Начну с того, что раньше институт был известен, как Новосибирский институт биоорганической химии, и был организован 1 апреля 1984 года на базе Отдела биохимии Новосибирского института органической химии (НИОХ СО РАН). Свое нынешнее название получил 8 апреля 2003 года.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Основными направлениями деятельности Института являются:

Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, направленные воздействия на генетические структуры; биоинженерия, синтез биополимеров и синтетическая биология.
Биотехнологии: генотерапия, клеточные технологии регенеративной медицины, нанобиотехнологии.
Молекулярные основы организации и экспрессии наследственных биомолекул в геномах и живой клетке.
Клиническая медицина, физиология, новые методы профилактики, диагностики и лечения заболеваний.
Экология организмов и сообществ, сообщества экстремофильных микроорганизмов, вирусные и бактериальные агенты в организме млекопитающих.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


В 80-е годы в институте начали секвенировать нуклеиновые кислоты: впервые в мире был расшифрован геном вируса клещевого энцефалита, а затем ряд генов эукариот. В настоящее время на базе ИХБФМ функционирует ЦКП СО РАН ”Геномика”, обладающий парком самых современных секвенаторов

Само слово секвенирование означает «определение нуклеотидной последовательности» (от англ. sequence - последовательность).

Немного истории: В 1990 году под руководством Джеймса Уотсона под эгидой Национальной организации здравоохранения США был запущен международный научно-исследовательский проект, главной целью которого было определить последовательность нуклеотидов, которые составляют ДНК и идентифицировать 20-25 тыс. генов в человеческом геноме. И через 10 лет В 2000 году был выпущен рабочий черновик структуры генома, полный геном - в 2003 году, однако и сегодня дополнительный анализ некоторых участков ещё не закончен. Частной компанией «Celera Genomics» был запущен аналогичный параллельный проект, завершённый несколько ранее международного.

Капиллярные секвенаторы ABI

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Зачем нужно было расшифровывать геном человека?

Кроме очевидной фундаментальной значимости, определение структуры человеческих генов является важным шагом для разработки новых медикаментов и развития других аспектов здравоохранения. Работа над интерпретацией данных генома находится всё ещё в своей начальной стадии. Ожидается, что детальное знание человеческого генома откроет новые пути к успехам в медицине и биотехнологии. Первые практические результаты проекта появились ещё до завершения работы. Несколько компаний, например «Myriad Genetics», начали предлагать простые способы проведения генетических тестов, которые могут показать предрасположенность к различным заболеваниям, включая рак груди, нарушения свёртываемости крови, кистозный фиброз, заболевания печени и многим другим.

Детальное знание механизмов возникновения заболеваний на молекулярном уровне поможет предложить новые методы терапии. Учитывая центральную роль ДНК во всех клеточных процессах, расширение знаний в данной области будет способствовать успехам медицины в различных областях клинического значения, которые без них были бы невозможны.

5. Капиллярный секвенатор ABI внутри

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


6. 16-капиллярный ДНК-секвенатор

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


А теперь о самом процессе секвенирования.

Все мы со школы знаем, что молекула ДНК составлена из нуклеотидов четырех типов, которые обозначают буквами A, G, C, T. В самом процессе загадки уже давно нет, и человек, решивший им заняться, должен будет в первую очередь обзавестись соответствующей инструкцией, где будет подробно расписано, как, что, сколько и куда. Например: «Добавьте к клеткам E.coli (кишечной палочки) 500 мкл холодного 70% этанола… Вырежьте из агарозного геля фрагмент ДНК… Перемешайте, отфильтруйте и подсушите осадок» и т.п. В общем, ничего фантастического в чтении ДНК нет - просто для этого требуется сложное оборудование. Помимо прочего, при расшифровке геномов в ход идут фото- и видеоаппаратура и сложные компьютерные программы, которые обрабатывают данные и преобразовывают весь этот хаос из 3 миллиардов «букв» (A, G, C, T) в некое подобие «фразы».

7. Расшифрованные нуклеотидные последовательности. Чем выше «дуга» у каждой «буквы», тем активнее, значит, реагировал нуклеотид, тем точнее можно судить о достоверности результата

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Если мысленно размотать суперспирализованную молекулу ДНК, то получиться нить длиной более метра. Нить эту можно сравнить с фантазийной фенечкой из бисера — вроде бы материал однородный, но все «бусины» разного «цвета» и «формы». Гены (участки ДНК) тоже имеют мозаичную структуру, и если перевести все это в удобную «лингвистическую» форму, то один ген может выглядеть, к примеру, так — «КзрОмкЛщеБотАзмСйцОэхРъфЕячЗпнеКьюжА». В зависимости от изменений физиологической ситуации один и тот же ген «образует» разные «слова» путем вырезания «бессмысленных вставок», или интронов. И тогда появляются «команды», запускающие совершенно разные функции — «колбасорезка», «колба», «бас», «сор», «река» и т. д. Благодаря такой занятной головоломке в одном и том же гене закодировано множество смыслов и функций.
8. Ячейка геномного секвенатора второго поколения SOLID 3+.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Кстати, когда молекулярные биологи видят в какой-нибудь статье про генетически модифицированные организмы фразу «с помощью гена скорпиона изменили окраску шерсти крысы», лица их становятся печальны. Дело в том, что некорректно говорить «ген скорпиона» или «ген крысы», поскольку у крыс, рыб, человека и многих других эукариот не только схожее количество генов, но и сами гены очень похожи. Внешне мы мало напоминаем крыс не потому, что у нас гены разные, а потому, что вышеописанная головоломка у каждого вида по-своему разгадывается.
9. Апгрейд геномного секвенатора 454

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


10. Геномный секвенатор GS Flx+

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


12. Инсталляция системы высокопроизводительного параллельного секвенирования SOLiD 5500xl

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


13. ДНК-синтезатор

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Отойдем от темы секвенирования, предлагаю пройтись по лабораториям института.
16. Пробирки

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


17. Рабочий стол в лаборатории химии РНК

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


19. Электрофорез нуклеиновых кислот

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


20. Хроматографическое выделение олигонуклеотидов

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


21. Электронный микроскоп

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


23. На мониторе показана клетка гепатомы (опухоль).

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


25. Рабочее место молекулярного биолога

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Так же хочется упомянуть, что в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН исследуется бактерия Bacillus F (от future- будущее), которая была выделена из вечной мерзлоты Мамонтовой горы в Якутии. Её возраст датируется несколькими миллионами лет. В ходе экспериментов над животными уже доказано, что этот микроорганизм может положительно влиять на продолжительность жизни.

27. Прибор для фрагментации ДНК и дезагрегации микрочастиц Covaris S2

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


31. Большинство микроскопов фирмы Leica. На мониторе Ноутбука показано то, что можно увидеть в этот микроскоп

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


32. Работа за атомно-силовым микроскопом

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


33. Атомно-силовой микроскоп - сканирующий зондовый (процесс построения изображения основан на сканировании поверхности зондом) микроскоп высокого разрешения. Используется для определения рельефа поверхности с разрешением от десятков ангстрем вплоть до атомарного.

Принцип работы атомно-силового микроскопа основан на регистрации силового взаимодействия между поверхностью исследуемого образца и зондом. В качестве зонда используется наноразмерное остриё, располагающееся на конце упругой консоли, называемой кантилевером. Сила, действующая на зонд со стороны поверхности, приводит к изгибу консоли. Появление возвышенностей или впадин под остриём приводит к изменению силы, действующей на зонд, а значит, и изменению величины изгиба кантилевера. Таким образом, регистрируя величину изгиба, можно сделать вывод о рельефе поверхности.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


34. Химическая мойка

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


37. Определение размера наночастиц на Zetasizer Nano ZS

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


38. Масс-спектрометр AutoFlex Sped фирмы Bruker.
Применяется для определения больших молекул: белков, пептидов, олигонуклеотидов.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


39. Ячейка для автоматической подачи стальной мишени с образцами в масс-спектрометр. Возгонка и ионизация молекул образца в данном приборе осуществляется лазером

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


40. Масс-спектрометр QQQ 6410.
Используется для определения небольших молекул: лекарства, аминокислоты и т.д.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


41. Камера, в которой происходит распыление и ионизация молекул.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


44. Ещё одна из лабораторий, где находятся установки для изучения быстрых биохимических процессов.

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


48. Коридоры в институте. Цокольный этаж

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


49. Модель ДНК

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


50. Лаборатория медицинской химии

Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)


На этом всё.

1 не понравился
20 понравился пост
 
Незарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

 
 
 
 

Комментарии

 
 

 
 
 
DimoS
Дата:
(30 мая 2012 17:47)
#1
И ни одной установки из России...
 
Все будет хорошо (c) by Русское радио

Томск [ссылка]
1 / 3
 
 
 
 
 
 
Анон
Дата:
(30 мая 2012 22:37)
#2
>И ни одной установки из России...

Всё же лучше, чем вообще без них.
Ханты-Мансийск [ссылка]
1 / 0
 
 
 
 
 
 
Konopusha89
Дата:
(31 мая 2012 02:26)
#3
DimoS,
и че? староверы

если сами не производим из-за экономических проблем, то все, науку забросить надо?
Томск [ссылка]
0 / 0
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Информация

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оставлять свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
Пожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. Также вы можете войти на сайт, используя существующий профиль в социальных сетях (Вконтакте, Одноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Наверх