ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

51-039-06

Наименование проекта

Способ идентификации генетических биоинформационных систем и структурных компонентов на основе их математических моделей

Назначение

Дешифрование биологических информационных структур.

Рекомендуемая область применения

Идентификация, мониторинг и прогнозирование свойств (инфекционных, почвенных, гидробиотехнических и технологических) прокариотических микроорганизмов медикобиологического, сельскохозяйственного, экологического и промышленного значения.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Предлагаемый способ представлен в виде базы знаний, используемой для построения экспертных систем, действующих по следующему алгоритму:

- из общего числа организмов, имеющихся в распоряжении, выбирается “эталонный”, обладающий полным набором признаков исследуемого биологического вида;

- проводится полное секвенирование его нуклеотидных последовательностей, которое заносится в базу знаний экспертной системы;

- определяются теоретические положения сайтов рестрикции и размеры фрагментов для выбранной рестриктазы;

- полученный временной ряд значений фрагментов по размерам 547577, 375169, 270139, 268838, 262629, 261759, 239219, 210976, 207945, 189707, 186981, 185853, 168076, 162547, 150673, 144677, 142732, 137668, 134638, 118462, 116989, 116621, 109125, 102131, 98316, 84200, 83712, 79922, 71385, 69165, 61497, 57642, 50421, 49730, 46992, 44630, 36867, 33982, 33118, 28061, 27125, 18727, 16652, 13526, 11364, 6265 заменяется гистограммой, являющейся цифровой моделью электрофоретического разделения фрагментов и используемой затем для анализа;

    • визуальный анализ результатов моделирования осуществляется на

диаграммах распределения фрагментов в линейном, логарифмическом или двойном логарифмическом масштабах, представляющих собой математические модели. Выбирается наиболее адекватная шкала; (в качестве примера приведены численный ряд и диаграмма генома бактерий, представителя вида облигатного паразита некоторых млекопитающих);

- проводится количественная оценка наиболее характерных интервалов диаграммы, в соответствии с которой определяется диапазон размеров фрагментов и тип электрофоретического аппарата для последующего получения натурных рестрикционных профилей. Конгнитивная визуализация с помощью дисплея ЭВМ позволяет оптимизировать объемы планируемых исследований;

- при этом может быть проведен численный анализ рестрикционной картины. Предварительное построение модели электрофореза (ЭФ) ПДРФ исследуемой ДНК позволяет оптимизировать выбор рестриктаз, интервала размеров рестриктов и минимизировать число применяемых методов, сокращая затраты времени и средств, одновременно повышая качество идентификации. С помощью математической модели идентифицируют различные генетические элементы по их расположению в последовательности “сайтов узнавания” для эндонуклеаз рестрикции, используя их в качестве реперных точек, характерных только для данной последовательности. Идентичность исследуемого генетического информационного элемента может также быть оценена, исходя из размеров всего элемента, ограниченного сайтами рестрикции, определенными по полной последовательности нуклеотидов в биологической информационной матрице.

Преимущества перед известными аналогами

Позволяет повысить разрешающую способность методов полиморфизма длин рестрикционныхфрагментов и полимеразной цепной реакции (ПДРФ), проводить качественный анализ этими методами, вести широкомасштабный мониторинг генотипов популяций

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Экономия материальных средств и трудозатрат в чел.-час. - от 50% домногократной.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

02.10.2006

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)