Revista internacional de minería de datos biomédicos
Acceso abierto
ISSN: 2090-4924
ISSN: 2090-4924
Xiaolian Gao
Abstracto
Esta presentación describirá nuestra empresa de biología sintética que señala un procedimiento de suavizado de amalgamación multiplex de calidad de alta constancia utilizando cuadrados de construcción de microchip oligo. Este procedimiento destaca la reducción de escala, la bioinformática de cálculoconfiguración, proceso de trabajo avanzado, baja utilización de material, larga y alta precisión de sucesión, ADN de bajo error se desarrolla a través de un proceso de creación eficaz. En particular, nuestro trabajo estableció una técnica de segmento de flujo básica y fácil de utilizar (segmento mutS restrictivo de celulosa inmovilizada) para expulsar errores que contienen sucesiones de los últimos cuadrados de estructura de calidad de oligo que se planifican con el objetivo final de que puedan ser preparados por se desarrolla la ligadura y la PCR para dar ADN largo (kb) caracterizado. El proceso de trabajo anunciado requirió aproximadamente una hora de tiempo de asiento para el manejo de oligo y se logró con menos de 1 error por cada kb de ADN, lo que significa un ritmo de logro de ~ 80% de clonación de calidad EGFP de longitud completa (720 pb). El proceso de trabajo entrega más de diez calidades a partes iguales. Tiene el potencial de aplicación en la unión de racimos de calidad de ruta.
Introducción
La biología de sistemas es una ciencia interdisciplinaria que revisa las interacciones complejas y la conducta agregada de una célula o forma de vida. La ciencia manufacturada, como materia mecánica, consolida las ciencias naturales y la construcción, permitiendo planificar y controlar un marco para aplicaciones específicas. Los dos marcos y la ciencia de la ingeniería han asumido trabajos importantes en la mejora continua de las etapas microbianas para la vitalidad, los materiales y las aplicaciones ecológicas. Lo que es más significativo, la ciencia de los marcos brinda la información importante para la mejora de los dispositivos científicos fabricados, lo que fomenta el control y la comprensión de los marcos naturales complejos. De esta manera, la combinación de marcos y ciencia fabricada tiene un enorme potencial para examinar y construir microorganismos, particularmente para realizar tareas propulsadas, por ejemplo, la entrega de biocombustibles. A pesar de que no ha habido muchos estudios en la incorporación de sistemas y ciencia fabricada, los modelos existentes han demostrado una fuerza extraordinaria en la ampliación de las capacidades microbiológicas. Esta auditoría se centra en los últimos esfuerzos en genómica microbiológica, transcriptómica, proteómica y metabolómica, con la intención de llenar el vacío entre los marcos y la ciencia de ingeniería.
La biología de sistemas tiene la intención de crear técnicas novedosas para considerar la utilidad del marco orgánico en general. Al contemplar los microorganismos, estos sistemas no solo ayudan a ver cómo los organismos se adaptan, se desarrollan y cooperan con otros seres vivos, sino que también descubren el perfil y los componentes de los ARN, las proteínas y los metabolitos, aclaran sus comunicaciones intracelulares y revelan sistemas administrativos complejos. .
La biología de sistemas se centra en el desarrollo de aparatos falsificados para lograr capacidades específicas. Los organismos son anfitriones increíbles para algunas aplicaciones importantes, por ejemplo, biorremediación, biodegradación, bioconversión y bioproducción. Especialmente, los organismos construidos se han utilizado ampliamente para producir proteínas curativas, catalizadores modernos, productos farmacéuticos pequeños, compuestos sintéticos, biocombustibles y materiales.
genómica
En el nivel de la biología sintética , la capacidad de alterar los grupos hereditarios es la razón para controlar cualquier sistema de ingeniería, lo que constituye un requisito evidente para dicha alteración. Animadas por esta necesidad, las estrategias de unión de ADN han ido creciendo rápidamente en el transcurso de los últimos años. Se han creado numerosas estrategias en la búsqueda de procedimientos de amalgamación de ADN efectivos, de alta lealtad y de mínimo esfuerzo. Por ejemplo, Tian et al. (2004) utilizaron chips microfluídicos programables de fotografía para una mezcla de calidad multiplex, combinados con una técnica basada en hibridación para la revisión de errores. El gasto actual para los negocios.combinación de calidad es de $0.28/pb o incluso menos (Genscript, Inc.), brindando un control hereditario más simple que nunca en la memoria reciente. Si bien se ha demostrado la combinación de brebajes de todo el genoma microbiano para Mycoplasma mycoides, en la fase actual de avance, la fusión completa de sustancias del genoma microbianopodría ser enrevesado y exorbitante. Una forma optativa de abordar la construcción de enormes fragmentos de ADN o vías metabólicas es recolectar diferentes secciones de ADN existentes. Por ejemplo, la metodología establecida de reunión de ADN de Gibson usó el movimiento de exonucleasas 5 'para crear voladizos de ADN abandonados, que luego podrían fijarse y ligarse con alta precisión y competencia utilizando una ADN polimerasa y una ligasa (Gibson et al. al., 2009). Esta estrategia permite la unión sin cicatrices de numerosas piezas de ADN en un solo recipiente. Otras estrategias de recolección de ADN, por ejemplo, CPEC (clonación por expansión de polimerasa redonda) y Golden Gate, tienen sus propios puntos de interés y son razonables para propósitos específicos.
transcriptómica
Involucrados tanto en la transcripción como en la traducción, los átomos de ARN sirven como conexión entre cualidades y proteínas. Si bien la investigación precisa de los perfiles de registro revela diseños de articulación de calidad, la guía diseñada de estos niveles de registro puede modificar los enfoques de proteínas. Una comprensión metódica de la transcriptómica es básica para estructurar marcos administrativos de ingeniería. Los datos obtenidos de las cualidades hereditarias se pueden comprender con mayor precisión si damos un paso más hacia el nivel transcripcional. Mediante la evaluación del nivel de articulación de cualidades relacionadas en diversas condiciones, se creó una micromatriz de ARN para fomentar la comprensión del genoma .diseños de capacidad y guía. Esta técnica es de alto rendimiento y económica, pero existen restricciones, incluida la necesidad de datos de sucesión del genoma y los errores provocados por la hibridación cruzada.
proteómica
Las proteínas son universales en marcos naturales; su estructura desconcertante les permite realizar infinitas funciones, como transporte, catálisis, señalización y guía. De esta manera, una comprensión eficiente de la proteómica, incluida la estructura de la proteína, la capacidad, el enfoque y las comunicaciones con otras partículas debe ir antes de la mejora de los nuevos marcos fabricados.
Los exámenes de proteínas de prueba dependen en gran medida de los avances e instrumentación proteómicos. La verificación de respuesta elegida (SRM) es una estrategia proteómica sorprendente que puede distinguir cuantitativamente pequeñas cantidades de una proteína en particular. En cualquier caso, SRM debe utilizarse para distinguir proteínas para las que se han creado medidas. Anteriormente, la mejora de las pruebas era un procedimiento agotador que restringía el uso de SRM. Picotti et al. (2010) formuló un método de alto rendimiento para crear exámenes SRM que les permitió diseccionar todas las fosfatasas y quinasas en el proteoma de E. coli. Al combinar y descomponer bibliotecas de péptidos fabricados, se produjeron 432 pruebas SRM en menos de 6 h de tiempo de instrumentación con una tasa de rendimiento del 89 %.
metabolómica
La metabolómica se centra en el perfil y los elementos de los metabolitos, descubriendo la acción de las respuestas enzimáticas celulares al igual que las vías metabólicas y catabólicas. Además, los exámenes metabólicos se pueden utilizar como dispositivos sintomáticos en la investigación del estado de las células microbianas y las condiciones naturales. Desde el punto de vista de un científico fabricado, el diseño de la metabolómica microbiana tiene conexiones directas con las aplicaciones: degradar venenos, herbicidas y contaminaciones naturales, y crear compuestos sintéticos, productos farmacéuticos.
Prueba reconocible de metabolitos y procedimientos de evaluación dependientes de cromatografía de gases- espectrometría de masas (GC-MS), cromatografía de fluidos- espectrometría de masas(LC-MS) y la reverberación de atracción atómica (NMR) se han creado en las últimas décadas para contemplar perfiles y elementos de metabolitos. Además, se crearon dispositivos de visualización metabólica, por ejemplo, examen de balance de movimiento e investigación de transición metabólica. Si bien FBA y MFA dependen del cálculo estequiométrico de las tasas de respuesta metabólica bajo presunciones de estado pseudoconsistentes, MFA utiliza información de prueba en lugar de centrarse en las capacidades de bienestar orgánico, al igual que FBA. Además, la combinación de filosofías explicativas metabólicas y dispositivos de visualización ayuda a representar sistemas metabólicos, a reconocer vías metabólicas novedosas y pasos de cuello de botella, y a contemplar las reacciones de transición metabólica hacia cambios hereditarios o bajo diferentes condiciones naturales.
Conclusión y perspectivas
La complejidad inherente de la genética presenta a los científicos en marcos y ciencia de ingeniería con la gran tarea de comprender y controlar por separado los marcos hereditarios regulares y sus alucinantes componentes de control. En los próximos años, los avances en genómica provocarán una mayor disminución en el costo de la unión del ADN, lo que acelerará la investigación. La transcriptómica encontrará la mejora de una amplia gama de dispositivos de ingeniería, incluido el control mediante el uso específico de anunciantes fabricados y componentes de ARN , por ejemplo, área no traducida (UTR), RBS, ARN antisentido y ribozimas. proteómicabrindará una gran cantidad de información como la planificación del proteoma, y la metabolómica consolidará estos avances para lograr retornos significativos de los elementos deseados.