ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТОВ ДЕНСИТОМЕТРИИ ПРИ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ОБСЧЕТАХ БЕЛКОВЫХ ФРАКЦИЙ

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.

1. Westermeier, R. Proteomics in Practice: A Guide to Successful Experimental Design/ R. Westermeier, T. Naven, H.R. Hopker// Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.—2008. — p. 1–8.

2. Westermeier, R. Proteomics in Practice: A Guide to Successful Experimental Design/ R. Westermeier, T. Naven, H.R. Hopker // Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. — 2008. — P. 15–19.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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]

9. 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

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. UniProtKB/Swiss-Prot/SIB Swiss Institute of Bioinformatics [Электронныйресурс: URL: http://web.expasy.org/docs/swissprot_guideline.html. Дата обращения: 18.07.2017]

18. 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.

19. 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.

20. 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.