Автоматический количественный анализ электрофоретических спектров белков и их комплексов (аппаратура, математическое обеспечение, эксперимент)
Диссертация
Особенностью разработанного анализатора в отличие от других автоматических денситометров (Scan -400Д1)Г-5, Inte^raf) является то, что впервые ЭВМ использована не только в режиме сбора обработки, но и в режиме управления основными узлами денси-тометрического преобразователя (преобразователем аналог-код и высоковольтным [ источником питания). Это позволило в автоанализаторе расширить диапазон… Читать ещё >
Содержание
- ВВЕДЕ Н И Е
- ГЛАВА I. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГЕЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОФОРЕГРАММ НА БАЗЕ ЭВМ. Ю
- I. I. Электрофорез белков и их комплексов в полиакриламидном геле
- 1. 2. Фотометрирование гелевых электрофореграмм
- 1. 3. Структура и основные характеристики устройства ввода электрофореграмм в ЭВМ.®
- 1. 4. Блок фотометрирования устройства ввода электрофореграмм
- 1. 5. Блок сканирования устройства ввода электрофореграмм
- 1. 6. Блок сопряжения устройства ввода электрофореграмм
- I. I. Электрофорез белков и их комплексов в полиакриламидном геле
- 2. 1. Постановка задачи машинной обработки электрофореграмм на ЭВМ «Электроника-100»
- 2. 2. Математическое описание денситометрической реализации
- 2. 3. Аналого-цифровое преобразование денситометрической реализации
- 2. 4. Математическое обеспечение автоматического анализа электрофоретических спектров
- 2. 5. Оценка погрешности измерения характеристик электрофореграмм
- 3. 1. Структурная схема использования программно-алгоритмического обеспечения автоанализатора в биологических исследованиях
- 3. 2. Применение автоанализатора в сравнительных исследованиях микроорганизмов.8°
- 3. 3. Применение автоанализатора в типировании липопротеидемий популяционной выборки
Список литературы
- Raymond S. Acrylamidegel electrophoresis.-Ann.N.Y. Sci., 1964, v.121,N2,p.350−365.
- Сафонов В.И., Сафонова М. П. Анализ бежов растений методом вертикального микроэлектрофореза в полиакриламидном геле. -Физиология растений, 1969, т. 16, J6 2, с.350−357.
- Успенская В.Д., Николаев Е. А., Смирнов М. Н. Электрофорез белков в крахмальном и полиакриламидных гелях. В кн.: Современные методы в биохимии" - М.: Медицина. 1968, с. 276−300.-1132
- Подильчак Э.М. Показатели электрофореза и им^уноэлектрофоре за белков сыворотки крови у больных раком желудка. -Клиническая хирургия. 1972, 12, с.32−36.
- Гарькавыи М.И., Ковнер Ф. Я., Нарбутене Г. Л. Изоферментный спектр лактатдегицрогеназы сыворотки крови больных злокачественными опухолями. Вопросы онкологии, 1978, т.24, iS I, с. З^ -38.
- Зельвин Б.М., Белоусов А. П. Электрофоретическое исследование белковых фракций сыворотки крови крыс аспидной гепатомой Зайделя и эмбрионов. Вопросы Онкологии, 1971, т.17, № 9, с. 61−65.
- Алебалов Ю.М., Карташев В. В. Исследование оелков сыворотки крови методом дискового электрофореза в ПААГе у больных вирусным гепатитом. Клиническая медицина, 1977, т. 55, IS 2, с. 12 6−131.
- Пирогова Т.Ф. Теория и практика применения метода диск-электрофореза в полиакриламицном геле в клинико-биохимическиз исследованиях: Автореф. Дис.. док.мед.наук Рига, 1975.30 с.
- Скачков А.П. улектрофоретическое изучение белков сывороткикрови на ранних стадиях действия J3 нафтиламина. — Вопросы онкологии, 1973, т.19, & 6, с.72−89.
- Апанащенко Н.И., Филиппова Л. М., Хлебникова Н. Н. Изучение дифтерийных токсинов методом дискового электрофреза в полиак-риламидном геле. ЬМЭИ, 1971, & 9, с.37−42.
- Маурер Г. Диск электрофорез. — М.: Мир, 1971. — 247 е., ил.
- Фриш С.Е. Оптические методы измерения. Л.: ЛГУ, 1976. — 80ил.
- Сакин И.Л. Инженерная оптика. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1976. — 150 е., ил.
- Гришин М.П., Курбанов Ш. М., Маркелов В. П. Автоматический ввод и обработка фотографических изображений на ЭВМ.-М.: Энергия, 1976. 231 е., ил.
- Петренко А.И. Автоматический ввод графиков в электронные вычислительные машины. М.: Энергия, 1968. — 480 с.ил.
- Устройство съема информации для световой микросю пии «Протва-(Техническое описание и инструкции по эксплуатации. — JI.: Л0М0, 1979 — 120 с.
- Унифицированная аппаратура /микроскоп ЭВМ/ для съема информации в комплексе „Протва“ /К.А.Яновский, Д. П. Беляй, М. И. Давыдова и др. — В кн.: Статистические свойства микрострукту. Тез.докл.I Всесоюзной конференции. — М., 1978, с. 102.
- Красильников Н.Н. Статистическая теория передачи изображений. М.: Связь, 1976. 198 е., ил.
- КАМАК системы автоматизации в экспериментальной биологиии медицине /под общей редакцией Ю. Е. Нестерихина и др. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1979 — 265 с. ил.
- Построение комплексных интегрированных АСУ ТП/Б.А.Клюшин, А. И. Савин и др. Электронная промышленность, 1974, № I, с.12−19.
- Дегтева Г. К. Сопоставление белковых спектров при сравнительно-физиологическом изучении микроорганизмов ни модели стафилококков. Дис.. канд.биол.наук — Горький, 1971 — 150 с.
- Блохина И.Н. 0 сочетании биохимических и математических метод! исследования при сравнительно-физиологическом изучении микроорганизмов. В кн.: Материалы П Всесоюзного биохимического съезда. — Ташкент ФАН, 1969, с.5−6.
- Клопфенштейн Ч.Е., Уилкинс Ч. А. Применение ЭВМ в химических и биохимических исследованиях. М.: Химия, 1976. — 266 е., ил.
- Темников Ф.Е. Автоматические регистрирующие приборы. М.: Машгиз, I960. 352 е., ил.
- Хлистунов В.Н. Основы цифровой электроизмерительной техники.- М.: Энергия, 1966. 301 е., ил.
- Чеголин П.М. Автоматизация спектрального и корреляционного анализа. М.: Энергия, 1969. — 239 е., ил.
- Алгоритмы автоматической обработки денситограмм растворимых белков микроорганизмов на ЭЦВМ (Г.Е.Брикач, Б. А. Илюшин м др.) — В кн.: Динамика биологических систем. Горький, ГГУ, 1977, с. 122−123.
- Коллик Э.А., Кальюранд М. Р., Коэль М. Н. Применение ЭВМ в газовой хроматографии. М.: Наука, 1978. — 126 с.
- Заварзин Г. А. Феногенетическая систематика бактерий. Пространство логических возможностей. М.: Наука, 1974. — 126 с.
- Стейниер Р., Эдельберг Э., Ингрем Дк. Мир микробов. М.: Мир, 1979, т. З, с. 5−26.
- Colwell R.R. Polyphasic taxonomy of the genus Vibrio: numerical taxonomy of Vibrio eholerea, Vibrio parahaemoly-ticus and related Vibrio species.- T, Bacterid., 1970, Ю4, N 1, p.410−433.
- Ubel K., Deschmertzing H., Peterson J.I. Classification of microorganisms by analysis of chemical composition.~ J. Bacteriol, 1963, 85, р. Ю39~Ю44#
- Атарова Г. Т. Сравнительное изучение протеинограмм вибрионов и близкородственных микроорганизмов методом диск-электрофореза в полиакриламидном геле. Ж. микробиол., 1976, $ 6, с. 89−94.
- Дегтева Г. К., Беляев Е. И., Калина А. П. Некоторые данные сравнительно-физиологического изучения стафилококков различного происхождения с использованием характеристик их белковых спектров. Ж. микробиол., 1971, № 8, с. II2-II6.
- Зайцева Г. И., Белозерский А. Н. Электрофоретическое изучение белковых компонентов азотобактера в зависимости от вида, возраста культуры и источника азотистого питания. Биохимия, 1959, № I, с. 133−143.
- Дегтева Г. К., Белковые системы клетки стафилококковв таксономическом аспекте. В кн.: Стафилококковые инфекции и пер-систенция микроорганизмов. — Материалы Всесоюзного пленума Проблемной комиссии „Медицинская микробиология“. М.: 1980, с. 8−9.
- Macoto Y., Matheson А. Т., Visentin L.P. Procaryotic ribosomal proteins: N -terminal seguence homologies and structural correspondence of 30^ ribosomal proteins from E. coli and Bacillus streurothemophilus.~FEBS.Lett, 1974,46,N1,p.296−300
- Norman W.Sch. Comparative immulogy of ribosomes and disk gel electrophoresis of ribosomal proteins from erwinial other members of the family Enterobacteriacease.- Int.T. Syst.Bacterid., 1974, 24, N 1, p.42−53.
- Ocawa S., 0taka E., Takata K. Ribosomal protein genes in bacteria.-In:Fuct.Units Protein Biosynth.Fed.Fur Biochem. Soc. 7th. Melt Varna, 1971
- Дегтева Г. К. Сопоставление белковых спектров стафилококков при сравнительно-физиологическом изучении. В кн.: Стафилококки и стафилококковая инфекция. Саратов, 1980, с. II9-I28.
- Структура и функции биологических мембран. Под ред. А.С. Тро-шина. M. I Наука, 1975.
- Razin S., Rottem S. Identification of %coplasma and other microorganisms by polyacrylamide-gel electroforesis of cell proteins.-J.Васteriol, 1967, 94, p.1807−1810.
- Razin Sh. %coplasma taxonomy studied by electrophoresis of cell proteins.-J.Baktariol., 1968, 98, N 3, p.687−694.
- Poxton I.R., Brown R. Sodium dodecyl sulphatepolyacrylamide gel electrophoresis of cell-surface proteins as an aid to the indentification of the Bacteroides fragillis group.-T.Fen.Microbiol., 1979, 112, N 2, p.211−217.
- Thomspon D.A. Mould D.L. Protein electrophoretic patternof Pasteurelle haemolytica.-Rev. Vet., Sei., 1975, 18, H 3, p.341−343.
- Darvean R.P., Chametzky W.T., Nurbert R.E. Outer membrane protein composition of Yersinia pestis at different growth stages an incubation temperatures.-Т.Васteriol., 1980, 143, N 2, p.942−949.
- Loeb M.R., Smithe D.H. Outher membrane composition in dise-anse isolates of Haemophilus influensae pathogenic and epidemiological implication.-Infect. I™11 111*, 1980,30,КЗ, p.709−711.
- Григорьева Г. И., Дегтева Г. К. Изучение мембранных белковых спектров стафилококков в сравнительно-физиологическом аспекте. Ж. Микробиол., 1979, № 4, с. 71−75.
- Ames T.F. Resolution of bacterial proteins by polyacrylamide gel electrophoresis on slabs.- T.Biol.Chem., 1974, 249, N 2, p.634−644.
- Фадеева Н.И., Кочемасова 3.H., Сарычева И. М. Протеинограммы ацетоновых препаратов микробактерий. Лаб. дело, 1975, $ 8, с. 500−502.
- Куренная И.И., Шиманюк Н. Я. К таксономическому изучению холерных и холероподобных вибрионов. Мат. ХУ Всес. съезда эпидемиол., микробиол. и инфекц. Тез. докл. М., 1970, ч. I, с. 186−187.
- Карпов А.В., Скрипаль И. Г., Малиновская Л. П. Электрофорез белков как средство таксономического анализа фитопатогенных микоплазм. Вирусные болезни сельскохозяйственных культур. М., 1980, с. 50−56.
- Ferguson D.A., Cummins C.S. Differentiation of anaerobic cory-neforms by protein banding patterns in polyacrylamide slab gels.~Abs.trs.Annu.Meet.Amer.Soe.Microbiol., N4, Washington, 1976, p.117.
- Fox R.H. Taxonomic characterization of some yellow pigmented miorococei by polyacrylamide gel electrophores of soluble protens. Miorobios, 1975, 13, N 53, p"105−110.
- Котова А.Л. Изоэнзимы малатдегидрогеназы у сальмонелл и бактерий аризона. Ж.микробиол., 1976, Р 2, с. 131−132.
- Горшкова В.И., Ленцер А. А., Лизько Н. Н. Электрофоретическая характеристика изоферментов лактатдегидрогеназы у лактоба-цилл, определение их активности. Прикладная биохимия и микробиол., 1У75,№ 1,с. 49−51.
- Lund В.М. A comparison by the use of gel electrophoresis of doluble protein components and esterose enzymes of some group D.Streptococci.-T.Gen.Microbiol., 1965,40.N3,p'.413−419.
- Williams R.A.D., Hutchins K.I. Electrococous of glucose-6phosphabe dehydrogenase of streptococcus mitis and Streptococcus salwarius. Arch. Oral. Biol, 1969,14,N2,p.219−221.
- AdamonL., Brucker J., Blobel H. Weitere Analysen von Pausteu-rella-Protein mit devertilalen Poliacrylamide gel-Disk-Elec-trophorese. Zbl.Vterinarmed., 1972, IT 5, p.412−415.
- Брикач Г E Применение метода’автоматической обработки фотографий на ЭЦВМ ддя сопоставления белковых спектров микроорганизмов. В кн.: Физиология и биохимия микроорганизмов, Горький, НУ, 1974, с.29−34.,
- Брикач Г. Е., Клюшн Б. А, Автоматический ввод и обработка данных диск-электрофореза в полиакриламидном геле на ЭШ В кн: Биохимия и биофизика микроорганизмов, Горький, 1ТУ, 1977, с.35−38.
- A.cJ? 7386П2 /СССР/. Устройство для анализа, электрофореграмм / Г. Е. Брикач и др./- Опубл. в Б.И. 1980, ЖГ.79. а.с. 805 998 / ссср/. Устройство для анализа электрофореграмм / Г. Е. Брикач и др. /.- Опубл. в Б.И., 1980, JS 42.
- Kersters К., De Ley t. Identification and groopig of bakteria by numerical analysis of their electroforetic protein patterns.- J.P. microbiol., 1975"87, N 2, p.333−342.
- Kersters K., De Ley T. Classification and identification of bactria by electroforesis of their proteins. In: Microbiol. Classif. and Identif. Symp. Impact. Mod. Meth. Conf. Birmingham, 1978, London, 1980, p.273−297.
- Дегтева. Г К, Блохина И. Н. Сопоставление белковых спектров стафилококков с помощью некоторых математических приемов.-В кн.: Стафилококковые инфекции. Л., 1972, I, с.28
- Богословский С.Н., Григорьева Г. И. Применение многомерного статистического анализа для сравнительного изучения белковых спектров. В сб.: Биохимия и биофизика микроорганизмов. Горький, 1982, с. 116—119.
- Morisett J.D., Jackson R.L., Yosso A.M. Lipid-protein interaction in plasma lipoprotein. Biochem et hiophysacta, 1977, Т. Ч72, N2, p.93−133.
- Карманский И.М., Шпикитер В. А., Левитова E.H., Свойства, строение и роль липопротеидов сыворотки крови. Успехи биологической химии. 1975, № 16, с. 8−20.
- Климов А.Н. Новые данные о структуре липопротеидов. В кн.: Структура, биосинтез и превращение липидов в организме животных и человека: Тез. докл. III Всесоюзного симпозиума. -Л.: Наука, Ленинград, отд-ние, 1978, с. 9.
- Михайлов М.Л. Изменение спектра свободных жирных кислот в плазме при экспериментальной гипертонии у крыс. Кардиология, 1972, № I, с. 88−91.
- Zaggher P., Dedovis G., Muller К. Molekular paroing and fluidity of lipids in human serum low density lipoproteins.
- Hoppe-seylers Z.-Physiol* chem., 1977, т.358, N7, p.771 -778.
- Карманский И.М., Шпикитер B.O. Действие липаз на сывороточные липопротеиды низкой плотности. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 1977, № 3, с. 33.
- Климов А.Н., Некоторые вопросы патогенеза атеросклероза, -Кардиология, 1976, if0 2, с. 7−15.
- Никульчева Н.Г. Фенотипирование редких типов гиперлипопро-теидемий. Кардиология, 1976, № 2, с. 55−60.
- Герасимова Е.Н. 0 некоторых проблемах патогенеза атеросклероза. Терапевтический архив, 1975, # 7, с. 15−23.
- Левитова Е.Н. Выделение фракций ЛП из сыворотки крови человека с помощью ультрацентрифугирования. В кн.: Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1977, с. 77−85.
- Климов А.Н., Попов А. В. О механизмах транспорта ЛП и ХС в сосудистую стенку. Кардиология, 1976, № 2, с. 30−37.
- Комаров Ф.И., Коровкин Б. Ф. Диагностическая ценность исследования показателей липидного обмена. В кн.: Биохимические исследования в клинике. — Л.: Медицина. Ленинград, отд-ние, 1976, с. 183−218.
- Rubenstein В., Steiner G. Fractionation of human low density lipoprotein Ъу column cromatography. Can J. Biochem, 1976, т.54, N12, р.1023-Ю28#
- Климов A.H., Никульчева Н. Г. Типы гиперлипопротеидемий иих связь с атеросклерозом и их лечение. Кардиология, 1972, № 6, с. 133−149.
- Климов А. Н. Ганелина И.Е. Фенотипирование гиперлипопротеидемий. Методические рекомендации. М.: МЗ СССР, 1975. — 33 с.
- Чазов Е.И., Вихерт A.M., Метелида В. И. Эпидемиология ишеми-ческой болезни сердца. Кардиология, 1972, № I, с. 7−18.
- Климов А.Н., Никульчева Н. Г., Криворученко Н. В. Фенотипирование гиперлипопротеидемий. Кардиология, 1974, № 12, с. 42- 45.
- Шпикитер В.О., Лобова Н. М., Бавина М. В. Спектры ЛП сыворотки крови при атеросклерозе. Терапевтический архив, 1974, т. 46, № 3, с. 28−35.
- Маграчева Е.А. Разделение липопротеидов сыворотки крови методом диск-электрофореза в ПААГ. Вопросы медицинской химии, 1973, If 6, 56−62.
- Попов А.В., Андреева Л. И., Кузнецов А. С. Быстрый метод препаративного разделения ЛП на основные классы при ультрацентрифугировании в градиенте плотности. Вопросы медицинской химии, 1975, № 4, с. 434−437.
- Асланян Н.Л., Щухлян В. М. Определение фракций (классов) липопротеидов методом электрофореза в ЛААГе. Журнал экспериментальной и клинической медицины, 1976, if0 4, с. 47.
- Применение количественного автоматического анализа электро-фореграмм при типировании липопротеидемий (Н.А.Добротина, Г. Е. Брикач и др. Лабораторное дело, 1979, $ 3, с. 172−175.
- Автоматизированная система сбора и анализа электрофорети-ческих спектров сывороточных белков и их комплексов на базе мини и микро ЭВМ (Г.Е.Брикач, С. Н. Богословский и др.
- В кн.: Материалы III Всесоюзной конференции по биологической и медицинской кибернетике. М., 1978, т. 4, с. 81.1. ПРИЛОЖЕН И Е-125
- ПРОГРАШЮЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТиАНМИЗАТиРА ГЕЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОФОРЕГРАММ
- Ввод слова инфор 'мацин на1. СМлСг— Ra1. Ввод слово* информации на1. СМлСг — R?
- Описанный цикл операций выполняется до тех пор пока вся информация считываемая в блоке сканирования с одной электрофореграммы не будет введена в ОЗУ ЭВМ.
- Программа фильтрации высокочастотных составляющих производат цикл операций» реализующий метод дискретного Фурье-преобразования:1. Zc (i) —- а (л) -- а2(л)i) —- ь (п) — ьг (п)1. Zu (i) = У (п)
- Рис. П. 2. Блок-схема программы фильтрации
- По условию X s 0 осуществляется переход к первому циклу, который вычисляет спектр шумовой составляющей, после чегозначения вычисленных коэффициентов спектра заносятся в зону Ъ (п) (п = О.. т-1)
- Ь (л) массив коэффициентов спектра шумовой составляющей.
- У (i) — амплитудные значения оптической плотностиэлементов разложения электрофореграммы7. j порядковый номер максимума и минимума
- N-кр" координата экстремума краски-свидетеля Программа, реализующая алгоритм сравнительного анализа, определяет число совпавших значений координат экстремумов1. ВХОД
- К текущий адрес массива координат эталоннойкривой. вход0 — &4 — к— 1