http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/151254 Tue, 21 Apr 2026 06:22:08 GMT 2026-04-21T06:22:08Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/bitstream/id/449917/ http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/151254 http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152773 Computational analysis of microarray gene expression profiles of lung cancer Babichev, S.A.; Kornelyuk, A.I.; Lytvynenko, V.I.; Osypenko, V.V. Aim. The article presents the researches on the optimization of the DNA microarray data processing, which is aimed at improving the quality of object clustering. Methods. Data preprocessing was performed with program R using Bioconductor package. Modelling the clustering process was made in the software environment KNIME using the program WEKA functions. Results. The data preprocessing is shown to be optimal while using such techniques as the background correction rma method, quantile normalization, mas PM correction and summarization by mas method. The simulation results have demonstrated a high effectiveness of the clustering algorithm Sota for this category of data. Conclusion. The results of the research have shown that improving the quality of biological object clustering is possible by means of hybridization and optimization of the methods and algorithms at different stages of data processing.; Мета. Проведення досліджень щодо оптимізації методів, що використовуються у процесі обробки профілів експресії генів, з метою підвищення якості кластеризації об'єктів. Методи. Передобробка даних була виконана у програмному середовищі R з використанням пакету «Біокондуктор». Моделювання процесу кластеризації було зроблено у програмному середовищі KNIME з використанням функцій програми WEKA. Результати. Показано, що оптимальним є процес передобробки даних з використанням методів: фонова корекція rma методом, квантільна нормалізація, mas РМ корекція і сумарізація mas методом. Результати моделювання показали високу ефективність використання для даного типу даних алгоритму кластеризації Sota. Висновки. Проведені дослідження показали, що підвищення якості розподілу об'єктів біологічної природи на кластери можливо за рахунок гібридизації та оптимізації використання методів і алгоритмів на різних етапах обробки даних.; Цель. Проведение исследований по оптимизации методов, используемых в процессе обработки профилей экспрессии генов, с целью повышения качества кластеризации объектов. Методы. Предобработка данных выполнялась в программной среде R с использованием пакета «Биокондуктор». Моделирование процесса кластеризации производилось в программной среде KNIME с использованием функций программы WEKA. Результаты. Показано, что оптимальным является процесс предобработки данных с использованием методов: фоновая коррекция rma методом, квантильная нормализация, mas РМ коррекция и сумаризация mas методом. Результаты моделирования показали высокую эффективность использования для данного типа данных алгоритма кластеризации Sota. Выводы. Проведенные исследования показали, что повышение качества разделения объектов биологической природы на кластеры возможно за счет гибридизации и оптимизации использования методов и алгоритмов на различных этапах обработки данных. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152773 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152770 Molecular docking and molecular dynamics simulation studies on Thermus thermophilus leucyl-tRNA synthetase complexed with different amino acids and pre-transfer editing substrates Rayevsky, A.V.; Tukalo, M.A. Aim. To investigate the structural bases for the amino acid selectivity of the Thermus thermophilus leucyl-tRNA synthetase (LeuRSTT) aminoacylation site and to disclose the binding pattern of pre-transfer editing substrates. Methods. Eight amino acids proposed as semi-cognate substrates for aminoacylation and eight aminoacyl-adenylates (formed from AMP and eight amino acids) were prepared in zwitterions form. The protein structure with a co-crystallized substrate in the aminoacylation site [PDBID: 1OBH] was taken from RCSB. Docking settings and evaluation of substrate efficiency were followed by twofold docking function analysis for each conformation with Gold CCDC. The molecular dynamics simulation was performed using Gromacs. The procedures of relaxation and binding study were separated in two different subsequent simulations for 50ns and 5ns. Results. The evaluation of substrate efficiency for 8 amino acids by twofold docking function analysis, based on score values,has shown that the ligands of LeuRSTT can be positioned in the following order: Leu>Nva>Hcy>Nle>Met>Cys>Ile >Val. MD simulation has revealed lower electrostatic interactions of isoleucine with the active site of the enzyme compared with those for norvaline and leucine. In the case of aminoacyl-adenylates no significant differences were found based on score values for both GoldScore and Asp functions. Molecular dynamics of leucyl-, isoleucyl- and norvalyl-adenylates showed that the most stable and conformationally favorable is leucine, then follow norvaline and isoleucine. It has been also found that the TYR43 of the active site covers carboxyl group of leucine and norvaline like a shield and deflected towards isoleucine, allowing water molecules to come closer. Conclusions. In this study we revealed some structural basis for screening unfavorable substrates by shape, size and flexibility of a radical. The results obtained for different amino acids by molecular docking and MD studies well correlate with the experimental data on the first stage of aminoacylation. MD study of the aminoacyl-adenylates revealed that difficulty of some amino acids activation can be caused by two reasons: excessive flexibility due to the size or structure and quick hydrolysis of intermediate substrate with nucleophilic attack by water molecules.; Мета. Вивчення структурних особливостей, що забезпечуютьселективність аміноацилюючого сайту лейцил-тРНК синтетази із Thermus thermophilus (LeuRSTT) по відношенню до амінокислот, і пояснення механізму зв’язування субстрату претрансферного редагувааня. Методи. Вісім амінокислот, запропонованих в якості субстратів аміноацилювання і вісім аміноациладенилатів (сформованих з АМФ і восьми амінокислот) були підготовлені у вигляді цвіттер-іонів. Кристалічна структура білка із субстратом в аміноацилюючому сайті [PDBID:1OBH] була отримана із RCSB бази даних. Параметри докінгу та оцінка ефективності лиганда припускали дворазовий аналізу конформацій за допомогою пакету Gold CCDC. Моделювання молекулярної динаміки проводилось з використанням Gromacs. Процедури релаксації і детального дослідження були розділені на два послідовних моделювання тривалістю 50 нс і нс. Результати. Оцінка ефективності зв’язування 8 амінокислот була визначена завдяки аналізу на основі двох оціночних функцій і показала, що ліганди LeuRSTT за цими властивостями можна розташувати в наступному порядку: Leu> Nva> Hcy> Nle> Меt> Cys> Ile > Val. МД показала нижчі електростатичні взаємодії ізолейцину з активним сайтом ферменту у порівнянні з норваліном і лейцином. У випадку аміноациладенилатів істотних відмінностей не було знайдено. Молекулярна динаміка лейцил-, ізолейцил- і норваліладенилату показала, що найбільш стабільним і конформаційно вигідним субстратом є лейцин, а не норвалін і ізолейцин. Крім того, було виявлено, що TYR43 в активному сайті екранує карбоксильні групи лейцину і норваліну і відхиляється убік в присутності ізолейцина, дозволяючи молекулі води наблизитися. Висновки. В цьому дослідженні ми виявили деякі причини відбору субстратів в залежності від форми, розміру і гнучкості радикала. Результати для різних амінокислот, отримані за допомогою молекулярного докінгу і МД, добре корелюють з експериментальними даними по першому етапу аміноацилювання. МД аміноациладенилатів показала, що складність в активації деяких амінокислот може бути викликана двома причинами: надмірною гнучкістю через розмір радикалу або структуру і швидким гідролізом проміжного субстрату під час нуклеофільної атаки молекулами води.; Цель. Изучение структурных особенностей, обеспечивающих селективность аминоацилирующего сайта лейцил-тРНК синтетазы Thermus thermophilus (LeuRSTT) в отношении связывания аминокислоты, и механизма связывания субстрата пре-трансферного редактирования. Методы. Восемь аминокислоты предложенных в качестве родственных субстратов аминоацилирования и восемь аминоациладенилатов (сформированых из АМФ и восьми аминокислот) были подготовлены в виде цвиттер-ионов. Кристаллическая структура белка в комплексе с субстратом в аминоацилирующем сайте [PDBID: 1OBH] была взята из базы данных RCSB. Параметры докинга и оценка эффективности лиганда предполагали двукратный анализ каждой конформации при помощи Gold CCDC. Моделирование молекулярной динамики проводилось с использованием Gromacs. Этап релаксации и, собственно, изучение связывания были разделены на два последовательных моделирования по 50ns и 5ns. Результаты. Оценка эффективности связывания 8 аминокислот проводилась на основе значений двух оценочных функций и показала, что лиганды можно расположить по активности в следующем порядке: Leu> Nva> Hcy> Nle> Мет> Cys> Ile > Val. МД симуляции показали более низкие электростатические взаимодействия изолейцина с активным сайтом фермента по сравнению с таковыми для норвалина и лейцина. В случае аминоациладенилатов существенных различий не было обнаружено. МД лейцил-, изолейцил- и норвалиладенилата показала, что наиболее стабильной и благоприятной является конформация лейцина, а не норвалина и изолейцина. Кроме того, было обнаружено, что Tyr43 активного сайта экранирует карбоксильную группу лейцина и норвалина, но отклоняется в сторону в присутствии изолейцин, позволяя молекуле воды приблизиться. Выводы. В этом исследовании мы описали некоторые причины отсева различных по форме, размеру и гибкости радикала субстратов. Результаты для различных аминокислот, полученные в результате молекулярного докинга и МД симуляций, хорошо коррелируют с экспериментальными данными первого этапа аминоацилирования. Отдельное изучение аминоациладенилатов показало, что сложность активации некоторых аминокислот может быть вызвана двумя причинами: чрезмерной гибкостью, в связи с размером или формой радикала, и быстрым гидролизом промежуточного субстрата в момент нуклеофильной атаки молекулами воды. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152770 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152768 Study on interactions of human IgG with immobilized anti-IgG or recombinant Staphylococcal protein A using surface plasmon resonance spectrometry Bakhmachuk, A.O.; Gorbatiuk, O.B.; Palyvoda, O.G.; Dons'koi, B.V.; Rachkov, A.E.; Soldatkin, A.P. Aim. Comparison of the IgG-binding activity of recombinant Staphylococcal protein A with introduced C-terminal cysteine residue (SPA-Cys) or goat anti-human IgG antibodies (anti-IgG) after their immobilization on a gold sensor surface of surface plasmon resonance (SPR) spectrometer. Methods. SPA-Cys or anti-IgG were immobilized on a gold sensor surface to form two variants of a bioselective element of the immunosensor. SPR spectrometry was used for the detection of IgG-binding activity of the immobilized proteins. Results.The SPR sensor response to the immobilization of anti-IgG was more than two times higher than that at the immobilization of SPA-Cys. However, there is almost the double advantage for SPA-Cys in the number of immobilized molecules. Moreover, the bioselective element of the immunosensor based on SPA-Cys showed a much better capability of binding Ig than bioselective element based on anti-IgG. Conclusions.The study on the immobilization of SPA-Cys or anti-IgG on the sensor surface of SPR spectrometer, and the interactions of immobilized proteins with human IgG demonstrated obvious advantages of SPA-Cys.; Мета. Порівняння імуноглобулін-зв’язувальної активності козячих антитіл проти IgG людини (анти-IgG) або рекомбінантного білка A Staphylococcus aureus зі спеціально введеним С-кінцевим залишком цистеїну (SPA-Cys) після їх іммобілізації на золотій сенсорній поверхні спектрометра поверхневого плазмонного резонансу (ППР). Методи. SPA-Cys або анти-IgG були іммобілізовані на золотій сенсорній поверхні для формування двох варіантів біоселективного елементу імуносенсора. Дослідження IgG-зв’язувальної активності іммобілізованих білків проводили за допомогою спектрометрії ППР. Результати. Сенсорний відгук при іммобілізації анти-IgG виявився більш ніж удвічі вищим за відгук, отриманий при іммобілізації SPA-Cys. Однак по кількості іммобілізованих молекул – майже двократна перевага за SPA-Cys. Крім того, біоселективний елемент імуносенсора на основі SPA-Cys значно краще зв’язує IgG, ніж біоселективний елемент на основі анти-IgG. Висновки. Дослідження процесів іммобілізації SPA-Cys або анти-IgG на сенсорній поверхні спектрометра ППР, а також взаємодії іммобілізованих білків з IgG продемонструвало очевидні переваги рекомбінантного білка А.; Цель. Сравнение иммуноглобулин-связующей активности козьих антител против IgG человека (анти-IgG) или рекомбинантного белка A Staphylococcus aureus со специально введенным С-концевым остатком цистеина (SPA-Cys) после их иммобилизации на золотой сенсорной поверхности спектрометра поверхностного плазмонного резонанса (ППР). Методы. SPA-Cys или анти-IgG были иммобилизованы на золотой сенсорной поверхности для формирования двух вариантов биоселективного элемента иммуносенсора. Исследование IgG-связующей активности иммобилизованных белков проводили с помощью спектрометрии ППР. Результаты. Сенсорный отклик при иммобилизации анти-IgG оказался более чем вдвое выше отклика, полученного при иммобилизации SPA-Cys. Однако по количеству иммобилизованных молекул – почти двукратное преимущество за SPA-Cys. Кроме того, биоселективный элемент иммуносенсора на основе SPA-Cys значительно лучше связывает IgG, чем биоселективный элемент на основе анти-IgG. Выводы. Исследование процессов иммобилизации SPA-Cys или анти-IgG на сенсорной поверхности спектрометра ППР, а также взаимодействия иммобилизованных белков с IgG продемонстрировало очевидные преимущества рекомбинантного белка А. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152768 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152767 Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes Tavokina, L.V.; Brovko, A.O.; Baronova, E.V.; Moskalenko, E.P.; Gorovenko, N.G. The presence of marker chromosomes in the human karyotype always requires a special diagnostic approach. Determination of the marker chromosome type and structure is of great diagnostic and prognostic importance. There are several methods of marker chromosomes identification, which differ in their informative value. The paper presents the results of cytogenetic and FISH diagnostics of supernumerical marker chromosomes (SMC) cases in patients’ karyotype. Aim. To analyze the results of the cytogenetic and molecular cytogenetic diagnostics for patients with marker chromosomes, and to evaluate and compare the efficiency of the methods used. Methods. Karyotyping was done according to the standard methods. GTG, CBG, QFQ and NOR-Ag methods of differential staining were used. FISH was performed according to the manufacturer’s instructions for CEP, LSI and WCP DNA-probes. Results. Marker chromosome was found in 15 of 7989 patients. Application of standard staining methods was effective in 66.6 % of cases. Combination of differential staining and FISH allowed identifying a marker chromosome in 83.3 %. 90 % of all marker chromosomes were identified as isochromosomes and 60 % of them were derivative from chromosome 15. Conclusions. The use of WCP probes is a main step in the marker chromosome identification with further application of CEP/LSI probes. If a marker chromosome has nonspecific DNA sequences more sensitive methods should be use.; Наявність маркерних хромосом в каріотипі людини завжди вимагає особливого діагностичного підходу. Визначення типу і структури маркерної хромосоми має велике діагностичне і прогностичне значення. Існує кілька методів ідентифікації маркерних хромосом, але різні методи мають різний рівень інформативності. В роботі наведені результати цитогенетичної та FISH діагностики випадків із надчисельними маркерними хромосомами в каріотипі пацієнтів. Мета. Аналіз результатів цитогенетичних і молекулярно-цитогенетичних досліджень каріотипів пацієнтів з маркерними хромосомами, а також оцінка і порівняння ефективності використаних методів. Методи. Каріотипування було виконано у відповідності до стандартних методів. Були використані GTG, CBG, QFQ і NOR-Ag методи диференціального фарбування. FISH була виконана відповідно до інструкцій виробника для CEP, LSI та WCP ДНК-проб. Результати. Маркерна хромосома була виявлена у 15 з 7989 пацієнтів. Застосування стандартних методів фарбування було ефективним у 66,6% випадків. Поєднання диференціального фарбування та FISH дозволило ідентифікувати маркерні хромосоми у 83,3 %. 90 % всіх маркерних хромосом були визначені як ізохромосоми і 60 % з них були похідними від хромосоми 15. Висновки. Використання WCP ДНК-проб є основним етапом ідентифікації маркерних хромосом з наступним застосуванням CEP та LSI ДНК-проб. Якщо маркерна хромосома має неспецифічні послідовності ДНК, то у таких випадках повинні бути застосовані більш чутливі методи.; Наличие маркерных хромосом в кариотипе человека всегда требует особого диагностического подхода. Определение типа и структуры маркерной хромосомы имеет большое диагностическое и прогностическое значение. Существует несколько методов идентификации маркерных хромосом, но разные методы имеют разный уровень информативности. В работе приведены результаты цитогенетической и FISH диагностики случаев со сверхчисленными маркерными хромосомами в кариотипе пациентов. Цель. Анализ результатов цитогенетических и молекулярно-цитогенетических исследований кариотипов пациентов с маркерным хромосомами, а также оценка и сравнение эффективности использованных методов. Методы. Кариотипирование выполнено согласно стандартных методик. Использованы GTG, CBG, QFQ и NOR-Ag методы дифференциального окрашивания. FISH выполнена в соответствии с инструкциями производителя для CEP, LSI и WCP ДНК-проб. Результаты. Маркерная хромосома обнаружена у 15 из 7989 пациентов. Применение стандартных методов окрашивания было эффективным в 66,6 % случаев. Сочетание дифференциального окрашивания и FISH позволило идентифицировать маркерные хромосомы в 83,3 %. 90 % всех маркерных хромосом были определены как изохромосомы и 60 % из них были производными от хромосомы 15. Выводы. Использование WCP ДНК-проб является основным этапом идентификации маркерных хромосом с последующим применением CEP и LSI ДНК-проб. Если маркерная хромосома имеет неспецифические последовательности ДНК, то в таких случаях должны быть применены более чувствительные методы. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/152767 2016-01-01T00:00:00Z