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Bioinformatica

Bioinformatica. Dr. Giuseppe Pigola – pigola@dmi.unict.it. Piano. Banche dati biologiche e sistemi di interrogazione; Allineamento e ricerca di similarità in DB; Gene Prediction e Backtranslation; Predizione della struttura secondaria; Microarray e Data Mining;

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Presentation Transcript

  1. Bioinformatica Dr. Giuseppe Pigola – pigola@dmi.unict.it

  2. Piano • Banche dati biologiche e sistemi di interrogazione; • Allineamento e ricerca di similarità in DB; • Gene Prediction e Backtranslation; • Predizione della struttura secondaria; • Microarray e Data Mining; • Predizione di Target di miRNA; • Linguaggi PERL e PHP; • Network Biologiche; • Algoritmi per la classificazione; Bioinformatica

  3. Banche Dati • Banche dati Biologiche: • GenBank - (NCBI – National Center for Biotechnology Information - 1982); • EMBL - (EMBL – European Molecular Biology Laboratory - 1980); • DDBJ - (DNA Database of Japan - 1986); • Sistemi di Interrogazione: • Entrez (Sviluppato da NCBI); • SRS (Sviluppato da EMBL); • Altre Banche Dati (con relativi sistemi di interrogazione on line): • Swissprot / Uniprot; • PIR – Protein Information resource; Bioinformatica

  4. Banche Dati • Banche dati specializzate: • PDB: Banca dati di riferimento per i dati strutturali 3D di proteine; • OMIM: Contiene informazioni sui geni umani e sulle patologie ad ereditarietà genetica nell'uomo; • SNP – Single Nucleotide Polymorphism (integrato in NCBI): Banca dati di mutazioni; • GEO Gene Expression Omnibus (integrato in NCBI): Database di dataset e espressioni geniche provenienti da esperimenti di microarray; • Genome (Integrato in NCBI): Browser genomico; • UCSC Genome Browser: Browser genomico; • ENSEMBL: Browser Genomico; • GO Gene Ontologies: Vocabolario unificato per la descrizione di tutte le funzioni dei geni e dei prodotti genici in generale; Bioinformatica

  5. Banche Dati • Banche dati specializzate: • BioSystems – Pathways(Integrato in NCBI); • KEGG Pathway Database; • PathwayCommons; • mirBase: microRNA Database; • TarBase:microRNA Database; • Mirò: Dati riguardanti target di miRNA predetti o validati corredati anche da informazioni su processi, funzioni e malattie; • EST:EspressedSequence Tag. Bioinformatica

  6. Allineamento e ricerca di similarità in DB • Matrici Dot-Plot: • DotLet; • Allineamento Pairwise: • Matrici di score; • EMBOSS; • BLAST; • FASTA; • Allineamento Multiplo: • CLUSTAW; • T-COFFEE; • ANTICLUSTAL; • MUSCLE; • PROBCONS; Bioinformatica

  7. Gene prediction e backtranslation • Catene di Markov, Distribuzioni Stazionarie, Hasting Metropolis, Gibbs Sampling, applicazioni; • Hidden Markov Models; • GenScan; • EasyBack; Bioinformatica

  8. Predizione della struttura secondaria • MFOLD; Bioinformatica

  9. Microarray • Introduzione ai microarray; • Tecniche di Data Mining; Bioinformatica

  10. Predizione di target per miRNA • miRanda; • miRiam: Scansiona sequenze mRNA alla ricerca di binding site per miRNA. Utilizza proprietà termodinamiche ed empiriche; Bioinformatica

  11. Linguaggi • Linguaggio PERL (bioperl); • Linguaggio PHP (in breve); • Entrez-Utilities; Bioinformatica

  12. Network Biologiche • Cytoscape: Visualizzazione e analisi di network biologiche; • NetMatch: Ricerca di strutture in una network; • Mirscape: Annotazione di network biologiche con miRNA, processi, funzioni; Bioinformatica

  13. Classificazione • Support Vector Machine (SVM); Bioinformatica

  14. Modalità di Esame • Prova Orale: • Un esercizio pratico al PC (Banche Dati, BLAST, allineamenti, Tool vari); • Una domanda di carattere biologico; • Una domanda di carattere informatico; • Progetti (uno tra questi): • Seminario su una pubblicazione bioinformatica; • Realizzazione di un software per la Bioinformatica (argomento di ricerca o implementativo); Bioinformatica

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