ADATBÁNYÁSZAT I. ÉS OMICS

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "ADATBÁNYÁSZAT I. ÉS OMICS"

Balázs Kozma
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Az élettudományi-klinikai felsőoktatás gyakorlatorientált és hallgatóbarát korszerűsítése a vidéki képzőhelyek nemzetközi versenyképességének erősítésére TÁMOP C-13/1/KONV ADATBÁNYÁSZAT I. ÉS OMICS 1. előadás PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM ÁLTALÁNOS ORVOSTUDOMÁNYI KAR GYÓGYSZERÉSZI BIOTECHNOLÓGIA TANSZÉK

2 A TÉMA HÁTTERE ÉS JELENTŐSÉGE A biotechnológia gyógyszerészeti jelentősége drasztikusan emelkedett az elmúlt években A biotechnológia lehetőséget nyújt egyre pontosabban ható, akár személyre szabott gyógyszerek előállítására A gyógyszergyárak bevételei is növekvő mértékben a biotechnológiai módszerekkel előállított biofarmáciai termékekre alapozódnak

3 TRANSZLÁCIÓS KUTATÁSOK A BIOTECHNOLÓGIÁTÓL A BIOGYÓGYSZEREKIG TÁMOP C-13/1/KONV A biotechnológia lehetőséget teremt, hogy megismerjük a betegségek molekuláris mechanizmusát célzott biomolekulákat állítsunk elő

4 A KÉMIAI ÉS A BIOLÓGIA GYÓGYSZEREK KÖZÖTTI KÜLÖNBSÉGEK TÁMOP C-13/1/KONV Kémiai gyógyszerek: kémiailag szintetizált kismolekulák Biológiai gyógyszerek: biológiai szervezetek által előállított, általában nagymolekulák

5 ADATBÁNYÁSZAT AVAGY DATA MINING MINDEN SIKERES GYÓGYSZER HÁTTERÉBEN

6 AZ ADATBÁNYÁSZAT SEGÍTÉSÉRE SZÁMOS TANKÖNYV ELÉRHETŐ TÁMOP C-13/1/KONV

7 AZ ADATBÁNYÁSZAT JELENTŐSÉGE A sejtek funkcionális állapotát megérthetjük és magyarázhatjuk a különféle OMICS adatok (biomarkerek) integrálásával. Ezek az adatok alkalmasak beteg és egészséges szövetek, sejtek összehasonlítására, melyek alapján diagnosztikai markerek kidolgozása illetve gyógyászati célpontok azonosítása válik lehetővé.

8 MIT JELENT AZ OMICS? A szó végén az OMICS azt jelenti, hogy biológiai molekulák igen nagy számát vizsgálja. A biológiai molekulák típusai alapján létezik: Genomics Proteomics Metabolomics

9 GENOMICS A Genomics három fő kategóriába csoportosítható: Genotipizálás (a genom szekvenciájának analízise) Transcriptomics (a gének mrns-sé átírt formájának vizsgálata) Epigenomics (a génexpresszió epigenetikai szabályozását vizsgálja)

10 GENOTIPIZÁLÁS A genotipizálás célja: A gének fiziológiai funkciójának megismerése A gén kombinációk szerepe betegségek iránti fogékonyság meghatározásában A gének szerepe különféle betegségek kialakulásában A vizsgálatban felhasznált paraméterek: A gének közötti variációk (inzerciók, deléciók stb) leggyakrabban használt a single nucleotide polymorphisms avagy SNP-ek Tag SNP-k Módszerek: Szekvenálás Array-alapú genotipizálás Genom alapú asszociációs vizsgálatok

11 DNS SZEKVENÁLÁS (Chain termination DNA sequencing) TÁMOP C-13/1/KONV (A) Initiation of strand synthesis Primer Templát DNS T T T T T T T T T 3 5 (B) A dideoxynucleotid Bázis (D) Autoradiograf A C T G (C) A lánc szintézise leáll, amikor ddntp-t adunk a rendszerhez DNS szekvencia dda T T T dda T dda T T T T T dda dda dda Az A család GAATTGGCGCG GAATTGGCGC GAATTGGCG GAATTGGC GAATTGG GAATTG GAATT GAAT GAA GA G

12 AUTOMATIZÁLT DNS SZEKVENÁLÁS (A) dda ddt ddc ddg ddntp-k mindegyik más fluorescens jelzéssel Szekvenálás, termék darabok ddt dda dda ddg ddc ddc ddg Detector Imaging rendszer Fluorescens sávok elvonulnak a detektor előtt (B) CACCGCATCGAAATTAACTTCCAAAGTTAAGCTTGG

13 A GÉNEXPRESSZIÓ VIZSGÁLATA A gén expessziós mintázat vizsgálata: azaz az mrns keverék minőségi és mennyiségi összehasonlítása Felhasználás: fenotipikus különbségek meghatározása, egészséges és beteg mintákban a különbségek felfedése Kihívás: a transzkriptom sokkal variábilisabb, mint a genom, nem csak sejttípusok és egyedek között, hanem környezeti hatások következtében is

14 A GÉNEXPRESSZIÓ VIZSGÁLATA 1. RNS izolálása, cdns szintézise Klinikai minta 2. A jelzett mintát a DNS microarray chip-hez hibridizálása 4. Adatok analízise és klinikai adatokkal történő összevetése 3. Szkennelés 8x4x2 2x4x8

15 MICROARRAY ADATOK VISSZAELLENŐRZÉSE Polimeráz lánc reakcióval SAGE alkalmazásával

16 POLIMERÁZ LÁNCREAKCIÓ (POLYMERASE CHAIN REACTION) (PCR) TÁMOP C-13/1/KONV Ciklus DNS minták felmelegítése DNS láncok szeparálódása Primerek bekötődése Primerek extenzió

17 Begyűjtés, ligálás más fragmentumokhoz, szekvenálás TÁMOP C-13/1/KONV SAGE Oligo(dT) lánc RNS hozzáadása mrns 5 Dupla láncú cdns-sé konvertálás 3 cdns 5 Emésztés Alul-gyel A vég fragmentum eliminálása Az BsmFI szekvenciát tartalmazó oligo ligálása 3 T T T T T T T T A A A A T T T T A A A A T T T T A A A A T T T T A A A A Cellulóz gyöngy T T T T A A A A

18 EPIGENETIKAI VIZSGÁLATOK Az epigenetikai szabályozás azt jelenti, hogy a gének működését a DNS szekvenciában bekövetkező változásokon túlmenően más hatások is befolyásolják Az epigenom vizsgálatának az a célja, hogy megismerjük az epigenetikai folyamatokat és azok betegségre kifejtett hatását

19 EPIGENETIKAI VIZSGÁLATOK Átalakítás Mod Kromatin átalakítás Me Hiszton összetétel Nem kódoló RNS-k Mod Me Hiszton módosulás DNS metiláció

20 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET JELEN MUNKA AZ EURÓPAI UNIÓ TÁMOGATÁSÁVAL, AZ EURÓPAI SZOCIÁLIS ALAP TÁRSFINANSZÍROZÁSÁVAL VALÓSUL MEG, AZ ÉLETTUDOMÁNYI-KLINIKAI FELSŐOKTATÁS GYAKORLATORIENTÁLT ÉS HALLGATÓBARÁT KORSZERŰSÍTÉSE A VIDÉKI KÉPZŐHELYEK NEMZETKÖZI VERSENYKÉPESSÉGÉNEK ERŐSÍTÉSÉRE CÍMŰ, TÁMOP C-13/1/KONV AZONOSÍTÓSZÁMÚ PROJEKT KERETÉBEN.

Hasonló dokumentumok

A BIOLÓGIAI GYÓGY- SZEREK FEJLESZTÉSÉNEK FINANSZÍROZÁSA ÉS TERÁPIÁS CÉLTERÜLETEI

Az élettudományi-klinikai felsőoktatás gyakorlatorientált és hallgatóbarát korszerűsítése a vidéki képzőhelyek nemzetközi versenyképességének erősítésére A BIOLÓGIAI GYÓGY- SZEREK FEJLESZTÉSÉNEK FINANSZÍROZÁSA