?

Log in

No account? Create an account

Назад | Вперёд

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).


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.
2.


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.

3.

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.

4. Капиллярные секвенаторы ABI

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


6. 16-капиллярный ДНК-секвенатор


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.

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+.

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


10. Геномный секвенатор GS Flx+


11.


12. Инсталляция системы высокопроизводительного параллельного секвенирования SOLiD 5500xl

13. ДНК-синтезатор


14.


15.

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


17. Рабочий стол в лаборатории химии РНК


18.


19. Электрофорез нуклеиновых кислот

20. Хроматографическое выделение олигонуклеотидов


21. Электронный микроскоп


22.


23. На мониторе показана клетка гепатомы (опухоль).


24.


25. Рабочее место молекулярного биолога

26.

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.

Есть еще множество исследований, которые проводит Институт

27. Прибор для фрагментации ДНК и дезагрегации микрочастиц Covaris S2

28.


29.


30.


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


32. Работа за атомно-силовым микроскопом


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.

34. Химическая мойка


35.


36.


37. Определение размера наночастиц на Zetasizer Nano ZS


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


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


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


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


42.


43.


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


45.


46.


47.


48. Коридоры в институте. Цокольный этаж


49. Модель ДНК


50. Лаборатория медицинской химии

На этом всё. Спасибо за внимание.


Comments

( 83 комментария — Написать комментарий )
Страница 1 из 2
<<[1] [2] >>
foxbat
23 май, 2012 16:33 (UTC)
Как же все это сложно. Наверное так же , как квантЫ для меня в свое время.
dedmaxopka
23 май, 2012 16:39 (UTC)
Мне сначала тоже было нелегко понять то, что мне рассказывали :)
petrushanov
23 май, 2012 16:38 (UTC)
Интересно :)
Со школьных времен хочется позырить в электронный микроскоп. Не знаю, что я там хочу увидеть, но тем не менее ))
dedmaxopka
23 май, 2012 16:41 (UTC)
Мне удалось посмотреть :) Скажу сразу, картинка на мониторе (23-е фото) красивее и интереснее. А в самом электронном микроскопе картинка менее контрастная и зеленая и смотреть приходится при выключенном свете.
(без темы) - petrushanov - 23 май, 2012 16:46 (UTC) - Развернуть
dreamer_ast
23 май, 2012 17:04 (UTC)
На 13-й фоте вижу жесть. Монитор, коих не видел уже давно и клавиатуру Митцуми классик) посредством которой набрал это сообщение.
dedmaxopka
23 май, 2012 17:05 (UTC)
А жесть в чем? :) Жесть, это если бы ты увидел расчлененных трупов.

Посмотри на другие фотографии, там и компьютеры и мониторы получше.
(без темы) - dreamer_ast - 23 май, 2012 17:27 (UTC) - Развернуть
(без темы) - sharov43 - 24 май, 2012 07:27 (UTC) - Развернуть
(без темы) - dreamer_ast - 24 май, 2012 08:29 (UTC) - Развернуть
(без темы) - trnkist - 24 ноя, 2013 10:56 (UTC) - Развернуть
(Удалённый комментарий)
sevasat
23 май, 2012 17:18 (UTC)
Какой поразительный контраст современной тончайшей техники и этих древних шлангов из красной резины.
dedmaxopka
23 май, 2012 17:20 (UTC)
Сейчас много где так.
(без темы) - bodr_555 - 24 май, 2012 07:53 (UTC) - Развернуть
tov_tob
23 май, 2012 17:26 (UTC)
Ой не, я лучше только фоточки посмотрю...
ralexa
23 май, 2012 17:35 (UTC)
такое количество оборудования... Интересно, пробирки то хоть российские?
dedmaxopka
23 май, 2012 17:43 (UTC)
Какое это имеет значение? :)
(без темы) - ralexa - 23 май, 2012 17:49 (UTC) - Развернуть
(без темы) - bodr_555 - 24 май, 2012 07:51 (UTC) - Развернуть
(без темы) - deyman177 - 23 май, 2012 18:04 (UTC) - Развернуть
(без темы) - ralexa - 23 май, 2012 19:40 (UTC) - Развернуть
(без темы) - lunathris - 24 май, 2012 01:52 (UTC) - Развернуть
(Удалённый комментарий)
(без темы) - ralexa - 25 май, 2012 00:07 (UTC) - Развернуть
carnelios
23 май, 2012 17:35 (UTC)
Как круто!
Узнала парочку установок.))
Превосхоные фото!
dedmaxopka
23 май, 2012 17:45 (UTC)
Если вы в теме и вам понравилось, значит всё и правда хорошо :)
doctor_vova
23 май, 2012 17:42 (UTC)
Российский центр подготовки post doctoral fellow для MD Anderson, Harvard, Berkley etc.
dedmaxopka
23 май, 2012 17:46 (UTC)
Не понял, поясните )
(без темы) - nemo_q - 24 май, 2012 05:32 (UTC) - Развернуть
(без темы) - bodr_555 - 24 май, 2012 07:50 (UTC) - Развернуть
(без темы) - Kate Pantiukh - 31 май, 2012 06:21 (UTC) - Развернуть
sinai_bedouin
23 май, 2012 17:43 (UTC)
Спасибо интересно.

48. Корридоры в институте. Цокольный этаж - от слова коррида?
dedmaxopka
23 май, 2012 17:46 (UTC)
Прошу прощения, исправил.
anisus
23 май, 2012 17:59 (UTC)
Зачётный пост!
Да, оборудование, конечно у них отменное. Завидую по-доброму.
а у чёные (не только молекулярные) вообще смеются когда видят какую-нибудь статью об их деятельсности в прессе. Увы писать про исследования журналисты не умеют.
dedmaxopka
23 май, 2012 18:00 (UTC)
Потому что часто не получается простым понятным языком расписать то, что увидел :)
(без темы) - anisus - 28 май, 2012 09:25 (UTC) - Развернуть
livejournal
23 май, 2012 19:40 (UTC)
Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медиц
Пользователь draakhuis сослался на вашу запись в «Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)» в контексте: [...] Оригинал взят у в Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН) [...]
bazhil
23 май, 2012 20:33 (UTC)
Спасибо! Отличный пост!
dimas1k
23 май, 2012 20:57 (UTC)
Поразительно! Сглашусь, пост зачётный! Видимо надо иметь хорошее упорство и обояние чтоб попасть на съемку в такое место)
bodr_555
24 май, 2012 07:46 (UTC)
Да ничего сложного... просто надо иметь хорошего проводника...
(без темы) - dedmaxopka - 24 май, 2012 07:49 (UTC) - Развернуть
(без темы) - bodr_555 - 24 май, 2012 08:53 (UTC) - Развернуть
(без темы) - dedmaxopka - 24 май, 2012 10:36 (UTC) - Развернуть
(без темы) - dimas1k - 24 май, 2012 08:52 (UTC) - Развернуть
(без темы) - bodr_555 - 24 май, 2012 08:54 (UTC) - Развернуть
livejournal
23 май, 2012 23:37 (UTC)
Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медиц
Пользователь l_boris сослался на вашу запись в «Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН)» в контексте: [...] Оригинал взят у в Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ СО РАН) [...]
Страница 1 из 2
<<[1] [2] >>
( 83 комментария — Написать комментарий )
Разработано LiveJournal.com
Designed by Teresa Jones