Глоссарий по биологии

1.

ГЛОССАРИЙ
Термины:
Интерфейс мозг-компьютер
Фенотипическая кластеризация
Секвенирование экзома
CRIPSR
Однонуклеотидный полиморфизм
Cопун Степан М105

2.

Интерфейс мозг-компьютер
■
Интерфейс мозг-компьютер (ИМК) - это технология, которая
позволяет связать мозг человека непосредственно с
компьютером, обеспечивая возможность взаимодействия
между ними. ИМК применяется в медицине, науке,
инженерии, военном деле, спорте и других сферах.
■
Существует несколько типов ИМК, но все они работают по
общему принципу. Мозг человека генерирует электрические
импульсы, которые можно регистрировать с помощью
электродов, размещенных на поверхности головы или внутри
мозга. Эти электрические сигналы затем передаются на
компьютер, где их анализируют и интерпретируют, чтобы
определить, какое действие должен выполнить компьютер.
■
Одним из применений ИМК является медицина. Например, с
помощью ИМК можно управлять искусственными
конечностями, чтобы помочь людям, которые потеряли
конечности в результате травмы или болезни. Также ИМК
может использоваться для управления протезами или
инвалидными колясками.
■
В науке ИМК используется для исследования мозговой
активности и понимания, как мозг работает. С помощью ИМК
можно изучать, как мозг реагирует на различные виды
стимулов и как он обрабатывает информацию.

3.

Фенотипическая кластеризация
■ Фенотипическая кластеризация– это процесс
разделения популяции на группы (кластеры) на
основе сходства между фенотипическими
признаками, такими как морфологические,
биохимические или функциональные характеристики.
Это является важным инструментом в биологических
и медицинских исследованиях для классификации
биологических объектов и выявления групп схожих
объектов.
■ Фенотипическая кластеризация может быть
осуществлена различными методами, включая
иерархическую кластеризацию, метод k-средних и
метод главных компонент. Она может быть
применена в широком диапазоне областей, включая
генетику, медицину, эпидемиологию и экологию.

4.

■ В генетике фенотипическая кластеризация может быть использована для
классификации различных видов на основе их морфологических и
биохимических характеристик, а также для выявления различий между
особями внутри вида. Это может помочь улучшить наше понимание
генетического разнообразия и распределения различных видов.
■ В медицине фенотипическая кластеризация может быть использована для
классификации различных видов заболеваний на основе их клинических и
физиологических признаков. Это может помочь в диагностике и лечении
заболеваний, а также в изучении их причин и механизмов развития.

5.

Секвенирование экзома
■
Секвенирование экзома является технологией секвенирования,
которая позволяет изучать кодирующую часть генома – экзом.
Экзом представляет собой набор всех экзонов – участков ДНК,
кодирующих белки, которые являются основными элементами
функциональности организма.
■
Секвенирование экзома проводится путем извлечения ДНК из
образца ткани или крови и последующей его фрагментации и
амплификации (умножения) нужных участков с помощью ПЦР
(полимеразной цепной реакции). Затем фрагменты ДНК
секвенируются, что позволяет определить последовательность
нуклеотидов (баз) на участках экзома
■
Секвенирование экзома имеет множество применений в медицине и
научных исследованиях. В частности, оно может использоваться
для поиска генетических мутаций, ответственных за наследуемые
заболевания, такие как рак, болезнь Альцгеймера, цистическая
фиброза, нарушения зрения и другие. Кроме того, секвенирование
экзома может помочь в изучении генетических особенностей
популяций, что в свою очередь может помочь в понимании
эволюции человека и других организмов.
■
Одним из главных преимуществ секвенирования экзома является
его высокая точность и возможность изучения большого количества
генов за один эксперимент.

6.

CRISPR
■
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) - это система защиты бактерий
от вирусов. Система CRISPR состоит из коротких повторяющихся последовательностей ДНК,
разделенных интервалами переменной длины, известных как спейсеры. Эти спейсеры являются
частью бактериальной ДНК и представляют собой "запись" о прошлых атаках вирусов на
бактерию.
■
Основным элементом системы CRISPR является Cas-нуклеаза - фермент, который может
разрезать ДНК в определенном месте. При вторжении вируса, бактерия использует CRISPR, чтобы
вырезать куски вирусной ДНК и сохранить их в своей собственной ДНК. Затем Cas-нуклеаза
использует эти записи, чтобы распознать и уничтожить вирусы, которые повторно атакуют
бактерию.
■
В 2012 году ученые обнаружили, что система CRISPR и Cas-нуклеаза могут быть использованы
для изменения генетического кода. С помощью этой технологии можно точно и эффективно
заменять, удалять или вставлять гены в геном организма. В 2013 году была опубликована статья о
том, как использовать систему CRISPR/Cas9 для редактирования генома в клетках человека. Это
открыло новые перспективы для лечения наследственных болезней и создания новых методов
борьбы с инфекционными заболеваниями.
■
Сегодня технология CRISPR/Cas9 широко используется в науке и медицине для изучения
генетических механизмов развития различных заболеваний, создания новых методов диагностики
и лечения рака, наследственных болезней, вирусных инфекций и многих других заболеваний.

7.

Однонуклеотидный полиморфизм
■ Однонуклеотидный полиморфизм (Single Nucleotide Polymorphism,
SNP) - это наиболее распространенная форма генетической
изменчивости у человека и других организмов, которая проявляется в
замене одного нуклеотида в геноме на другой в пределах одного гена.
■ SNP являются естественными вариантами нашей ДНК и могут влиять
на нашу фенотипическую (внешнюю) характеристику, такую как цвет
кожи, глаз и волос, склонность к определенным заболеваниям и
реакции на лекарственные препараты. В некоторых случаях, SNP
могут приводить к изменению функции белка, кодируемого данным
геном, что в свою очередь может вызывать различные
патологические процессы.
■ SNP исследуются в медицине для предсказания риска развития
наследственных заболеваний, таких как рак, болезни сердца, диабет и
другие. Они также используются для выбора наиболее эффективного
лечения для пациентов, основываясь на их генетическом профиле.
SNP также используются в генетических исследованиях для
выявления ассоциаций между генетическими факторами и
различными фенотипическими характеристиками.