J. Mol. Biol. (1990), 403-410

2. Uno de los artículos científicos más citados de la historia de la biología molecular. J. Mol. Biol. (1990), 403-410

3. Basic Local Alignment Search Tool Es la herramienta de software más importante de la Bioinformática porque: 1.- La comparación de secuencias permite obtener información sobre secuencias desconocidas 2.- Es un método rápido 3.- Es un método fiable, tanto por la solidez de su análisis estadístico como por el grado de desarrollo del software 4.- Es un método flexible, que permite comparar secuencias en múltiples escenarios 5.- Es una herramienta consolidada y de uso generalizado, ya que cualquier persona con un ordenador conectado a Internet la puede utilizar Características del programa BLAST

4. Mapping – ID – Exploring Usos de BLAST

5. BLAST compara una secuencia problema (query sequence) de nucleótidos o de proteínas con todas las secuencias de una BD para encontrar regiones de similitud local. Al mismo tiempo calcula la significación estadística de cada resultado. Permite inferir relaciones funcionales y evolutivas, así como identificar miembros de una familia de genes o de proteínas. ¿ Para qué sirve BLAST ?

6. Menú de BLAST Selecciona la versión de BLAST que vas a utilizar Opciones avanzadas de BLAST http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi

7. Versiones básicas de BLAST (1)

8. Versiones especializadas de BLAST

9. Para hacer una búsqueda con BLAST (NCBI) 1.- http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi 2.- Escoge una versión del programa BLAST 3.- Introduce la secuencia problema 4.- Selecciona la base de datos 5.- Selecciona el algoritmo adecuado a la búsqueda 5.- Selecciona los parámetros de la búsqueda 6.- ¡BLAST! 7.- Analiza los resultados ¿ Cómo se hace una búsqueda con BLAST ?

10. 1.- Escoge la versión del programa BLAST adecuada

11. Formulario de búsqueda en BLASTP

12. 1.- Teclea la secuencia completa 2.- Pega una secuencia en formato FASTA 3.- Introduce el identificador de la secuencia Opciones 2.- Introduce la secuencia problema

13. Menú desplegable para seleccionar la BD Botones de ayuda 3.- Selecciona la BD y organismo

14. BLASTP BLASTN 4.- Selecciona el algoritmo adecuado

15. La selección de los parámetros condiciona notablemente los resultados de la búsqueda Si no lo tienes claro, utiliza los parámetros que aparecen por defecto 5.- Selecciona los parámetros de la búsqueda

16. 6.- Inicia la búsqueda

17. La búsqueda se está realizando…

18. Se puede cambiar el formato de presentación de los resultados. Más información. Después del encabezamiento, los resultados aparecen divididos en tres grandes bloques: en forma de gráfico, en una tabla que describe las secuencias encontradas y en forma de alineamiento. 7.- Página con los resultados de la búsqueda

19. Opciones para cambiar el formato

20. Página de resultados: encabezamiento

21. Página de resultados: el gráfico

22. Enlaces a la BD Protein del NCBI Página de resultados: la tabla

23. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/tutorial/Altschul-1.html La estadística que hay detrás de BLAST

24. Página de resultados: los alineamientos

25. Estructuras relacionadas

26. Si no quieres trabajar conectado a Internet para preservar la confidencialidad de los datos, puedes descargarte el programa y las BD para instalarlos en un ordenador personal. Puedes descargar gratuitamente el programa y las BD de BLAST

27. ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/ Directorio de descargas del programa BLAST

28. ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/db/ Directorio de descargas de las BD de BLAST

29. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1762/ Instalación del programa Comandos para usar el programa Puedes descargar el manual de uso de BLAST

31. (Protein) (Protein) (Protein) (Protein) Versiones básicas de BLAST (2)

32. Hay tres buenas razones para comparar secuencias a nivel de proteína en vez de a nivel de nucleótidos: 1.- El código genético está degenerado: secuencias de nucleótidos aparentemente muy distintas pueden codificar la misma proteína. 2.- Las secuencias de proteínas contienen más información (4,32 bits por residuo) que las secuencias de nucleótidos (2 bits por residuo). Esto implica que con secuencias proteicas se pueden obtener resultados significativos con alineamientos más cortos. 3.- Las matrices de sustitución (PAM, BLOSUM) utilizadas para puntuar alineamientos de proteínas son mucho más sofisticadas que las utilizadas para alinear nucleótidos y reflejan mucho mejor la similitud biológica entres dos secuencias. Lógicamente, las secuencias no codificantes sólo se pueden comparar a nivel de nucleótidos. ¿Para qué traducir las secuencias de nucleótidos?

33. Se suele utilizar para: 1.- Identificar una proteína (el parecido es del 100%) 2.- Identificar proteínas homólogas 3.- Seleccionar proteínas homólogas de varios organismos para hacer alineamientos múltiples de secuencia o análisis filogenéticos 4.- Identificar regiones comunes en proteínas distintas (dominios conservados) BLASTP

34. BLASTP

35. Se suele utilizar para: 1.- Localizar en un genoma oligonucleótidos, cDNA, EST, productos de PCR o elementos repetitivos 2.- Identificación de secuencias de DNA y anotación del DNA genómico 3.- Localizar secuencias homólogas en otras especies (genes de RNA o proteínas, regiones reguladoras, etc.) 4.- Generación de contigs a partir de las lecturas cortas obtenidas durante la secuenciación 5.- Eliminar subsecuencias pertenecientes a vectores 6.- Detectar otros tipos de contaminación BLASTN

36. When a query sequence is searched against a database, both strands of the query are examined. The plus strand is the sequence in the FASTA file. The minus strand is the reverse complement of this sequence. If the similarity between the query and subject sequences is on the same strand, both sequences are labeled as being on the plus strand and the coordinates increase from left to right. Even if an alignment is labeled as "Plus/Plus," the encoded gene may be on the minus strand. When the minus strand of the query sequence is similar to a database sequence, the alignment is reported with either the subject or query sequence in reversed coordinates. In NCBI-BLAST, the database sequences are flipped, but in WU-BLAST, the query coordinates are flipped. Las hebras Plus y Minus

37. NCBI-BLAST (same strand) NCBI-BLAST (different strand) WU-BLAST (different strand) Las hebras Plus y Minus

38. BLASTX se utiliza cuando se tiene sospecha de que la secuencia de nucleótidos codifica una proteína Se suele utilizar para: 1.- Localizar genes que codifican proteínas en el DNA genómico 2.- Determinar si un transcrito (en forma de cDNA o EST) corresponde a una proteína conocida 3.- Distinguir las regiones codificantes y no codificantes de un mRNA BLASTX

39. Alignments from BLASTX are complicated by both strand and reading frame. The query sequence is translated in three frames on both the plus and minus strands. With three nucleotides per codon, the coordinates of the query sequence increase by threes. Minus strand matches invert the query coordinates. BLASTX

40. BLASTX

41. TBLASTN se usa cuando el análisis con BLASTP no ha tenido éxito porque la proteína no aparece en las BD Se suele utilizar para: 1.- Localizar una proteína en el DNA genómico 2.- Localizar exones en el DNA genómico 3.- Identificar los transcritos (en forma de cDNA o EST) de organismos poco caracterizados, que puedan corresponder a la proteína problema o a una proteína homóloga TBLASTN

42. TBLASTN

43. TBLASTN

44. TBLASTX se utiliza para encontrar genes difíciles de encontrar mediante métodos convencionales Se suele utilizar para: 1.- Descubrir en el DNA genómico nuevos genes (en la misma especie o en especies distintas) que no han sido encontrados por métodos tradicionales (genes dentro de genes, procesamientos alternativos o genes con bajo nivel de expresión) 2.- Descubrir transcritos (en forma de cDNA o EST) cuyos productos aún no están en las BD de proteínas TBLASTX

45. 6 pautas de lectura posibles en cada secuencia

46. TBLASTX

47. TBLASTX

48. Algunas recomendaciones