<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">meat</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Theory and practice of meat processing</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Теория и практика переработки мяса</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2414-438X</issn><issn pub-type="epub">2414-441X</issn><publisher><publisher-name>ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21323/2414-438X-2017-2-3-49-65</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">meat-72</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>THE USE OF TOOLS DENSITOMETRY IN THE QUANTITATIVE COMPUTATIONS OF PROTEIN FRACTIONS</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТОВ ДЕНСИТОМЕТРИИ ПРИ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ОБСЧЕТАХ БЕЛКОВЫХ ФРАКЦИЙ</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Вострикова</surname><given-names>Наталья Леонидовна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vostrikova</surname><given-names>Natalia L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, заведующий лабораторией «Научно-методические работы, биологические и аналитические исследования», Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН. 109316, г.Москва, ул. Талалихина, д.26 Тел.: +7–495–676–79–81</p></bio><bio xml:lang="en"><p>candidate of technical sciences, head of «Scientific and methodical work, biological and analytical research»laboratory, V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Sciences. 109316, Moscow, Talalikhina str., 26 Tel.: +7–495–676–79–81</p></bio><email xlink:type="simple">nvostrikova@list.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>25</day><month>10</month><year>2017</year></pub-date><volume>2</volume><issue>3</issue><fpage>49</fpage><lpage>65</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Vostrikova N.L., 2017</copyright-statement><copyright-year>2017</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Вострикова Н.Л.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Vostrikova N.L.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.meatjournal.ru/jour/article/view/72">https://www.meatjournal.ru/jour/article/view/72</self-uri><abstract><p>In the study of proteomic profiles of proteins, many scientists stop at the stage of obtaining the final data of the experiment in the form of gels. They have got no information on the possibilities and prospects concerning the application of modern computer and bioinformatics resources that allow to convert the result from qualitative to quantitative form. The use of computer technology allowed to save the recorded images and carry out the calculations with chromatograms using digital video images.Densitometry with the use of video technology is characterized by high calculation speed and low cost of consumables. Digitally archived chromatograms may be used at any time for a number of applications including calculation.Thus, the “manual” bioinformatics analysis allows not only to use different densitometer software for conversion and storage of gels in digital form, but also to quantitatively interpret the results obtained.This paper presents the methods for practical application of bioinformatics tools in the interpretation of protein profiles obtained by one-dimensional and two-dimensional electrophoresis and converted into digital image. The aspects of the quantitative interpretation of electrophoretograms from one-dimensional electrophoresis (1DE) and two-dimensional electrophoresis (2DE) resulting from the studies of muscle tissue of farm animals are reviewed. Examples of various calculation software usage are given. The work in this direction will allow to considerably expand approaches for identification and quantification of protein markers related to quality, functionality and safety of food raw materials and finished products and to carry out metrological examination of the results for confirmation of product compliance.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>При исследовании протеомных профилей белков, многие ученые останавливаются на этапе получения итоговых данных эксперимента в  виде картины гелей, не представляя возможности и перспективы применения современных компьютерных и  биоинформационных ресурсов, позволяющих перевести результат из качественного в количественный.Использование компьютерных технологий позволило осуществить не только сохранение записанных изображений, но и  обеспечить выполнение расчетов хроматограмм на базе цифрового видеоизображения хроматограммы.Отличительными чертами денситометрии с  использованием видео технологий являются, высокая скорость расчетов, низкая стоимость расходных материалов.Заархивированные хроматограммы в  электронном виде можно использовать, в том числе и для расчетов, в любое время.Таким образом, проведенный «ручной» биоинформационный анализ позволяет не только использовать различные программные обеспечения денситометров для перевода и сохранения гелей в электронный вид, но и количественно интерпретировать полученные результаты.В данной работе представлены методы практического применения элементов биоинформатики при интерпретации результатов белковых профилей, полученных одномерным и двумерным электрофорезом, переведенные в электронно-цифровое изображение. Рассмотрены аспекты количественной интерпретации электрофореграмм, как одномерного электрофореза (1ДЕ), так и двумерного электрофореза (2ДЕ) полученных в  результате исследования мышечной ткани сельскохозяйственных животных. Приведены примеры использования различных программ обсчетов. Выполнение работ в данном направлении позволит значительно расширить подходы к  идентификации и  количественному определению белковых маркеров качества, функциональности и безопасности продовольственного сырья и готового продукта в целом, а также провести метрологическую экспертизу получаемых результатов для подтверждения заявленного соответствия продукта.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>денситометрия</kwd><kwd>биоинформатика</kwd><kwd>протеомика</kwd><kwd>белки</kwd><kwd>базы данных</kwd><kwd>двумерный электрофорез</kwd><kwd>фракции белков</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>densitometry</kwd><kwd>bioinformatics</kwd><kwd>proteomics</kwd><kwd>protein database</kwd><kwd>two-dimensional electrophoresis</kwd><kwd>protein fractions</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Westermeier, R. Proteomics in Practice: A Guide to Successful Experimental Design/ R. Westermeier, T. Naven, H.R. Hopker// Wiley-VCH Verlag GmbH &amp; Co. KGaA, Weinheim.—2008. — p. 1–8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Westermeier, R. Proteomics in Practice: A Guide to Successful Experimental Design/ R. Westermeier, T. Naven, H.R. Hopker// Wiley-VCH Verlag GmbH &amp; Co. KGaA, Weinheim.—2008. — p. 1–8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Westermeier, R. Proteomics in Practice: A Guide to Successful Experimental Design/ R. Westermeier, T. Naven, H.R. Hopker // Wiley-VCH Verlag GmbH &amp; Co. KGaA, Weinheim. — 2008. — P. 15–19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Westermeier, R. Proteomics in Practice: A Guide to Successful Experimental Design/ R. Westermeier, T. Naven, H.R. Hopker // Wiley-VCH Verlag GmbH &amp; Co. KGaA, Weinheim. — 2008. — P. 15–19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zheng, С.Y. Native PAGE eliminates the problem of PEG–SDS interaction in SDS–PAGE and provides an alternative to HPLC in characterization of protein PEGylation / C.Y. Zheng, G. Ma, Z. Su // Electrophoresis. — 2007. — № 28. — Р. 2801–2807.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zheng, С.Y. Native PAGE eliminates the problem of PEG–SDS interaction in SDS–PAGE and provides an alternative to HPLC in characterization of protein PEGylation / C.Y. Zheng, G. Ma, Z. Su // Electrophoresis. — 2007. — № 28. — Р. 2801–2807.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xu, С. Software for computational peptide identification from MS-MS data / C. Xu, B. Ma.// Drug Discovery Today. — 2006. — Vol. 11. — № 13/14. — Р. 595–600.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xu, С. Software for computational peptide identification from MS-MS data / C. Xu, B. Ma.// Drug Discovery Today. — 2006. — Vol. 11. — № 13/14. — Р. 595–600.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Righetti, P.G. The Proteome Revisited Theory and Practice of all Relevant Electrophoretic Steps / P.G. Righetti, A. Stoyanov, M.Y. Zhukov // Journal of Chromatography Library. — 2001. — Volume 63. — Pages V–VII.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Righetti, P.G. The Proteome Revisited Theory and Practice of all Relevant Electrophoretic Steps / P.G. Righetti, A. Stoyanov, M.Y. Zhukov // Journal of Chromatography Library. — 2001. — Volume 63. — Pages V–VII.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сборник методических указаний для обучающихся к практическим занятиям по дисциплине «Медицинская информатика» для специальности 060101 — Лечебное дело (очная форма обучения) / сост. Е. И. Кичигина, [и др.]. — Красноярск: тип. КрасГМУ, 2012. — 385 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">The collection of methodical instructions for students on practical training in “Medical Informatics” for the 060101-Medical case (full-time education) / comp. E. I. Kichigina, [and others]. — Krasnoyarsk: KrasGMUprintshop, 2012.— 385 P.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shishkin, S.S. Proteomic Approaches for the Study of Transgelins as Tumor-associated Proteins and Potential Biomarkers / S.S. Shishkin, M.A. Kovaleva, L.S. Eryomina, K.V. Lisitskaya, L.I. Kovalev // Current Proteomics.— 2013. — Vol. 10.— № 2. — Р. 165–178.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shishkin, S.S. Proteomic Approaches for the Study of Transgelins as Tumor-associated Proteins and Potential Biomarkers / S.S. Shishkin, M.A. Kovaleva, L.S. Eryomina, K.V. Lisitskaya, L.I. Kovalev // Current Proteomics.— 2013. — Vol. 10.— № 2. — Р. 165–178.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Интервью с А. Ю. Лянгузовым, Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов, преподавателем кафедры биохимии биолого-почвенного факультета СПбГУ [Электронный ресурс: URL: http://old.ci.ru/inform23_02/p_22.htm/. Дата обращения: 26.09.2017]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Interview with A.Y. Lyanguzov, State Research Institute of Extremely Clean Biopreparations, Lecturer of Biochemistry Department of Biology and Soil Faculty of St. Petersburg State University[Electronic source: URL: http://old.ci.ru/inform23_02/p_22.htm/. Access date: 26.09.2017]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вострикова Н.Л., Чернуха И.М. Биоинформатика — инструмент интерпретации протеомных профилей белков мяса. Теория и практика переработки мяса. 2017;2(1):4–17. DOI:10.21323/2414–438X‑2017–2–1–4–17</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vostrikova N.L., Chernukha I.M. Bioinformatics as a tool forinterpretation of proteomic profiles of meat protein. // Theory and practice of meat processing. 2017; — V 2. — No. 1. — P 4. DOI:10.21323/2414–438X‑2017–2–1–4–17</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shishkin, S.S. The application of proteomic technologies for the analysis of muscle proteins of farm animals used in the meat industry (Review)/S.S. Shishkin, L.I. Kovalev, M.A. Kovaleva, A.V. Ivanov, L.S. Eremina, E.G. Sadykhov// Applied Biochemistry and Microbiology. — 2014. — Vol. 50. — № 5. — P. 421–432.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shishkin, S.S. The application of proteomic technologies for the analysis of muscle proteins of farm animals used in the meat industry (Review)/S.S. Shishkin, L.I. Kovalev, M.A. Kovaleva, A.V. Ivanov, L.S. Eremina, E.G. Sadykhov// Applied Biochemistry and Microbiology.—2014. — Vol. 50.—№ 5. — P. 421–432.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Определение белкового профиля говядины в ходе автолиза / Д.А. Афанасьев, А.Г. Ахремко, И.М. Чернуха, Н.Г. Машенцева // Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. М.: ВНИИМП. — 2016. — С. 39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Afanasiev D.A., Akhremko A.G., Chernukha I.M., Mashentseva N.G. Determination of the beef protein profile during autolysis//International scientific-practical conference dedicated to the memory of Vasily Matveevich Gorbatov. M.: VNIIMP.— 2016. — РР. 39.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ковалев, Л.И. Протеомное изучение белков в образцах свинины и выработанных из нее мясных продуктах / Л.И. Ковалев, С.С. Шишкин, М.А. Ковалева, А.В. Иванов. Н.Л. Вострикова, И.М. Чернуха // Все о мясе. — 2013.— № 3. — С. 32–34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kovalev, L.I. Proteomic research of proteins in the samples of pork andpork products/L.I. Kovalev, S.S. Shishkin, M.A. Kovaleva, A.V. Ivanov, N.L.Vostrikova, I.M.Chernukha// Vseomyase.— 2013. — No. 3. — РР. 32–34.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чернуха И.М., Федулова Л.В., Котенкова Е.А., Шишкин С.С., Ковалев Л.И. Влияние автолиза на протеомно-пептидный профиль сердечной мышцы и аорты Bostaurus и Sus scrofa. Теория и практика переработки мяса. 2016;1(2):4–9. DOI:10.21323/2414–438X‑2016–1–2–4–9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chernukha I.M., Fedulova L.V., Kotenkova E.A. et al.The Influence of autolysis on the protein-peptide profile of Bos taurus and Sus scrofa heart and aorta tissues // Theory and practice of meat processing. 2016;1(2):4–9. (In Russ.) DOI:10.21323/2414–438X‑2016–1–2–4–9</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Picard, B. Recent advances in omic technologies for meat quality management / B. Picard, B. Lebret, I. Cassar-Malek, L. Liaubet, C. Berri, B. Le Bihan-Duval, J.F. Hocquette, G. Renand // Meat Science. — 2015. — Vol. 109. — P. 18–26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Picard, B. Recent advances in omic technologies for meat quality management / B. Picard, B. Lebret, I. Cassar-Malek, L. Liaubet, C. Berri, B. Le Bihan-Duval, J.F. Hocquette, G. Renand // Meat Science. — 2015. — Vol. 109. — P. 18–26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhang, R. Polymorphisms and expression analysis of SOX‑6 in relation to porcine growth, carcass, and meat quality traits. / R. Zhang, C. Gross-Brinkhaus, H. Heidt, M.J. Uddin, M.U. Cinar, D. Tesfaye, E. Tholen, C. Looft, K. Schellander, C. Neuhoff // Meat Science –2015. — Vol.107. — P. 26–32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhang, R. Polymorphisms and expression analysis of SOX‑6 in relation to porcine growth, carcass, and meat quality traits. / R. Zhang, C. Gross-Brinkhaus, H. Heidt, M.J. Uddin, M.U. Cinar, D. Tesfaye, E. Tholen, C. Looft, K. Schellander, C. Neuhoff // Meat Science –2015. — Vol.107. — P. 26–32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lametsch, R. Proteomics in Muscle-to-Meat Conversion // Proceedings of the American Meat Science Association 64th Reciprocal Meat Conference (June 19–222011, Kansas State University Manhattan, Kansas).— 2012. — P. 19–23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lametsch, R. Proteomics in Muscle-to-Meat Conversion // Proceedings of the American Meat Science Association 64th Reciprocal Meat Conference (June 19–222011, Kansas State University Manhattan, Kansas).— 2012. — P. 19–23.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">UniProtKB/Swiss-Prot/SIB Swiss Institute of Bioinformatics [Электронныйресурс: URL: http://web.expasy.org/docs/swissprot_guideline.html. Дата обращения: 18.07.2017]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">UniProtKB/Swiss-Prot/SIB Swiss Institute of Bioinformatics [Electronic source: URL: http://web.expasy.org/docs/swissprot_guideline.html. Access date: 18.07.2017]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sun, H. Proteomic and bioinformatic analysis of differentially expressed proteins in denervated skeletal muscle / H. Sun, J. Qiu, Y. Chen, M.Yu, F. Ding, X. Gu, // International journal of molecular medicine.— 2014. — Vol. 33.— № 6. — P. 1586–1596.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sun, H. Proteomic and bioinformatic analysis of differentially expressed proteins in denervated skeletal muscle / H. Sun, J. Qiu, Y. Chen, M.Yu, F. Ding, X. Gu, // International journal of molecular medicine.— 2014. — Vol. 33.— № 6. — P. 1586–1596.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Манюхин, Я.С. Изучение белков конины с помощью протеомных технологий/ Я.С. Манюхин, И.М. Чернуха, Л.И. Ковалев, А.В. Иванов, М.А. Ковалева, С.С. Шишкин // Все о мясе.— 2014.— № 3. — С. 20–25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Manyukhin, Y.S. The study of horsemeat proteins by the use proteomic technologies/Y.S.Manyukhin , I.M. Chernukha, L.I. Kovalev, A.V. Ivanov, M.A. Kovaleva, S.S. Shishkin // Vse o myase. — 2014. — No. 3. — P. 20–25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Moczkowska, М. The effect of the packaging system and storage time on myofibrillar protein degradation and oxidation process in relation to beef tenderness./ M. Moczkowska, A. Półtorak, M. Montowska, E. Pospiech, A. Wierzbicka // Meat Science.— 2017. — Vol. 130. — P. 7–15.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moczkowska, М. The effect of the packaging system and storage time on myofibrillar protein degradation and oxidation process in relation to beef tenderness./ M. Moczkowska, A. Półtorak, M. Montowska, E. Pospiech, A. Wierzbicka // Meat Science.— 2017. — Vol. 130. — P. 7–15.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
