Биотехноло́гия — это научная дисциплина, изучающая свойства и возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.
В современном мире некогда раздельные области естественнонаучных исследований объединяются и в сумме своей дают новые дисциплины. Так, развитие молекулярной биологии, структурной биологии, цитологии, генетики, биохимии, синтетической биологии, нанотехнологии, генной инженерии, микробиологии и пр. привело к появлению биотехнологии.
С помощью данной статьи Вы сможете ознакомиться с терминологией этих областей знания в рамках их причудливого синтеза — от законов Менделя до физики белка.
A A-ДНК — один из вариантов конформации ДНК. А-белок (A-protein) — видоспецифический преципитирующий белок, содержащийся в клеточной стенке золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus), который связывается с Fc-областью иммуноглобулинов; используется для получения комплексов «антиген-антитело» при иммунодиагностике и в биосенсорах. Anti-CRISPR — система белков, благодаря которой бактериофаги (как бактерий, так и архей) противостоят разрушительному действию систем CRISPR/Cas. Системы анти-CRISPR описаны у многих бактериофагов. Белки этих систем в большинстве случаев мешают процессу узнавания мишени и работе белков Cas. Системы анти-CRISPR могут иметь биотехнологическое значение, поскольку могут применяться для тонкой регуляции редактирования генома с помощью технологии CRISPR/Cas9. ARMS (amplification-refractory mutation system) — амплификационная система для идентификации мутаций. Генетические тесты, использующие аллелеспецифичную ПЦР. ARS — автономно реплицируемая последовательность ДНК, необходимая для индукции репликации. ASO — аллелеспецифичные олигонуклеотиды, используемые в некоторых методах блоттинга. AZF локус — это участок Y-хромосомы, на котором располагаются так называемые факторы азооспермии (AZF — AZoospermia Factors). Это особые участки, которые названы так, потому что если какой-то из них отсутствует из-за мутации, то развивается азооспермия (отсутствие сперматозоидов) или олигозооспермия (малое количество сперматозоидов). Всего обнаружено три таких фактора AZFa, AZFb и AZFc. В норме наличие всех трех является минимальным необходимым условием нормального формирования сперматозоидов. Если в геноме отсутствует один из AZFa и AZFb или оба, то нарушается созревание сперматозоидов и, как следствие, полностью отсутствует репродуктивная функция. При отсутствии локуса AZFc нарушения могут быть не столь сильными, поэтому деторождение остается возможным в некоторых случаях.
B B-ДНК — Уотсон-Криковская конформация ДНК.
C СААТ-бокс () — регуляторная последовательность ДНК, расположенная в 5'-области эукариотического гена. С этой последовательностью связываются факторы транскрипции. Высоконсервативная последовательность нуклеотидов ДНК состава GGNCAATCT (N — любой нуклеотид), находящаяся за 75—80 н. п. перед сайтом начала транскрипции. СААТ-бокс имеется в большинстве генов эукариот, но отсутствует у прокариот. Часто, наряду с ТАТА-боксом, CAAT-бокс входит в состав промотора. CEPH-семьи — база данных по генотипом трёхпоколенных семей (Центр по изучению полиморфизма у человека, Париж), созданная Дж. Доссе в 1986. Cos-участок — рестрикционный сайт, обеспечивающий расщепление ДНК и упаковку в частицу фага лямбда. CpG-островок — фрагмент генома млекопитающих длиной 1-2 тпн, в котором много неметилированных дуплетов CpG, обычно находится на 5'-конце гена. C-окрашивание — метод дифференциального окрашивания центромер метафазных хромосом. Применяется для анализа центромерных районов хромосом, содержащих конститутивный гетерохроматин и вариабельной дистальной части Y-хромосомы.
D D-петля — последовательность ДНК, формирующиеся после раскрытия двойной спирали ДНК, например в митохондриальной ДНК или ДНК теломеры.
E Е-бокс (Enhancer Box) — ДНК-последовательность, найденная в некоторых промоторных областях у эукариот, которые действует в качестве связывающего сайта белка и, как было установлено, регулируют экспрессию генов в нейронах, мышцах и других тканях.
F FISH (Fluorescent In Situ Hybridization)— цитогенетический метод, который применяют для детекции и определения положения специфической последовательности ДНК на метафазных хромосомах или в интерфазных ядрах in situ. Кроме того, FISH используют для выявления специфических мРНК в образце ткани.
G G-белки — связывающие гуаниновый нуклеотид белки, принимающие участие в передаче сигнала. G-окрашивание модифицированное окрашивание по Романовскому-Гимзе — метод окрашивания метафазных хромосом, используемый для их идентификации.. Чувствительность выше, чем у Q-окрашивания, поэтому используется как стандартный метод цитогенетического анализа. Применяется при выявлении небольших аберраций и маркерных хромосом (сегментированных иначе, чем нормальные гомологичные хромосомы). G0-фаза — период клеточного цикла, в течение которого клетки находятся в состоянии покоя и не делятся. G1-фаза — пресинтетический период, первая из четырёх фаз клеточного цикла эукариотических клеток. G2-фаза — постсинтетический период клеточного цикла. GI (Genomic island, геномный остров) — часть генома, имеющая доказательства горизонтального происхождения.
H Hfr-клетка — бактерия, содержащая последовательности ДНК, которые обеспечивают высокую частоту переноса ДНК при конъюгации. HMG-белки — группа белков, обладающих высокой подвижностью при электрофорезе в полиакриламидном геле. Ядерные белки, которые по-разному взаимодействуют с ДНК. Hox-гены — кластеры генов, содержащих гомеобоксные последовательность. Играют важную роль в эмбриональном развитии.
I IRES ( — участок внутренней посадки рибосомы) — регуляторный участок мРНК эукариот и их вирусов, который обеспечивает кэп-независимую, или внутреннюю инициацию трансляции. При таком механизме инициации рибосома связывается с мРНК непосредственно в районе IRES, которые чаще всего располагаются в 5'-нетранслируемой области (5'-НТО) недалеко от сайта инициации трансляции, минуя стадии узнавания кэпа и сканирования. In silico — компьютерное моделирование, например, биологического эксперимента. In situ — на месте. Например, Флуоресцентная гибридизация in situ. In vitro — технология выполнения экспериментов, когда опыты проводятся вне живого организма или в лабораторных условиях. In vivo — на живом организме.
L LINE — длинные диспергирование ядерные повторы в ДНК. LTR — длинные концевые повторы. Повторяющиеся последовательности ДНК длиной до 600 п. о., которые фланкируют кодирующие области ретровирусной ДНК и вирусных транспозонов.
M MHC — главный комплекс гистосовместимости, основная система гистосовместимости, в состав которой входят гены антигенов системы HLA 1, 2 и 3 классов.
O OMIM — медицинская база данных, в которой собирается информация об известных заболеваниях с генетическим компонентом и генах, ответственных за их развитие. Эта база данных предоставляет библиографию для будущих исследований, инструментарий для геномного анализа зарегистрированного гена и используется в медицинской литературе, чтобы обеспечить единый индекс для генетических заболеваний.
P PCR — полимеразная цепная реакция. Polycomb (, PcG) — это семейство белков, которые способны ремоделировать хроматин. Эти белки-регуляторы были впервые описаны у дрозофил, где они подавляют гомеозисные гены, контролирующие индивидуальные отличия сегментов развивающегося эмбриона
Q Q-окрашивание по Касперссону— окрашивание акрихин-ипритом с исследованием под флуоресцентным микроскопом. Чаще всего применяется для исследования Y-хромосом (быстрое определения генетического пола, выявление транслокаций между X- и Y-хромосомами или между Y-хромосомой и аутосомами, скрининг мозаицизма с участием Y-хромосом).
R RAPD (Random amplification of polymorphic DNA) — случайно амплифицируемая полиморфная ДНК. Rho-фактор — белок, обеспечивающий терминацию транскрипции у E. coli. Rho-независимая терминация транскрипции (или же внутренняя т-я. тр-ии.) — это механизм остановки у прокариот транскрипции гена за счет образования структуры типа шпилька. R-окрашивание — используется акридиновый оранжевый и подобные красители, при этом окрашиваются участки хромосом, нечувствительные к G-окрашиванию. Используется для выявления деталей гомологичных G- или Q-негативных участков сестринских хроматид или гомологичных хромосом.
S S-фаза — синтетический период клеточного цикла, в который происходит репликация ДНК. Стадия интерфазы, расположенная между G1- и G2-фазами. SKY (spectral karyotype) — цитогенетический метод молекулярной гибридизации (как кариотипирование и FISH-тест), который используют для окраски разных пар хромосом различными цветами. SINE — короткие диспергирование ядерные повторы ДНК. SNP- single nucleotide polymorphisms (снипы, однонуклеотидные полиморфизмы, ОНП)— отличия последовательности ДНК размером в один нуклеотид (A, T, G или C) в геноме (или в другой сравниваемой последовательности) представителей одного вида или между гомологичными участками гомологичных хромосом. Применяется в качестве генетических ма́ркеров для изучения неравновесного сцепления локусов и полногеномного поиска ассоциаций (GWAS). SSCP (Одноцепочечный конформационный полиморфизм) — или полиморфизм одноцепочечной цепи, определяется как конформационное различие одноцепочечных нуклеотидных последовательностей одинаковой длины, вызванное различиями последовательностей в определенных экспериментальных условиях. Это свойство позволяет различать последовательности с помощью гель- электрофореза, который разделяет фрагменты в соответствии с их различными конформациями. STS — ДНК-маркирующий сайт. Короткий сегмент ДНК с известной последовательностью. SUMO — убиквитиноподобный белок, связывающийся с другими белками, тем самым изменяя их функцию.
T T-окрашивание — применяют для анализа теломерных районов хромосом.
Y Y-STR — короткий тандемный повтор (STR) на Y-хромосоме. Y-STR часто используются в криминалистике, отцовстве и генеалогическом тестировании ДНК.
Z Z-ДНК — левозакрученная конформация ДНК.
А Аберрация хромосомная (или хромосомная аномалия) — обобщённое название любого из типов хромосомных мутаций: делеций, транслокаций, инверсий, дупликаций. Иногда также обозначают и геномные мутации (анеуплоидии, трисомии и т. д.). Абзимы () — каталитически активные антитела. В широком смысле термином «абзимы» обычно называют моноклональные каталитически активные антитела, обладающие свойствами ферментов — то есть катализирующие определённые химические реакции. Автокаталитический набор — это совокупность объектов, каждый из которых может быть создан каталитически другими объектами этого набора, так, что в целом набор способен катализировать собственное производство. Таким образом набор как целое может быть назван автокаталитическим. Авторадиография — метод обнаружения радиоактивного вещества в клетках или тканях, позволяющий изучать распределение в клетке снабжённого радиоактивной меткой вещества наложением на объект чувствительной к радиоактивному излучению фотоплёнки или фотоэмульсии. Активный центр фермента — особая часть молекулы фермента, определяющая её специфичность и каталитическую активность. Акроцентрическая хромосома — хромосомы, центромера который лежит близко к одному из концов и делит хромосому на длинное и очень короткое плечи. Аллель — одна из двух или более альтернативных форм гена, каждая из которых характеризуется уникальной последовательностью нуклеотидов; аллели, как правило, отличаются последовательностями нуклеотидов. Аллель дикого типа (нормальный) — нуклеотидная последовательность гена, обеспечивающая его нормальную работу. Аллель доминантный — аллель, наличие которого проявляется в фенотипе. Аллель мутантный — мутация, приводящая к изменению последовательности аллеля дикого типа.