360 likes | 556 Views
Браузер для генома. Симонов Сергей Александрович к.ф.-м.н. Центр Геномной Биоинформатики им Ф. Добржанского , СпБГУ. п . Лисий Нос 7 ноября 2013. Карта современной науки (РР ноябрь 2013). План . Биоинформатика Геном – протеом Элементы генома Визуализация генома. Биоинформатика.
E N D
Браузер для генома Симонов Сергей Александрович к.ф.-м.н. Центр Геномной Биоинформатики им Ф. Добржанского, СпБГУ п. Лисий Нос 7 ноября 2013
Карта современной науки (РР ноябрь 2013)
План • Биоинформатика • Геном –протеом • Элементы генома • Визуализация генома
1012 клеток В каждой клетке – Геномдлиной 3.2*109
Зачем? Не знаешь функцию – изучай структуру
Примеры элементов в геноме • Повторы 50% • Гены 1-4% • Экзоны • Интроны • Эндоретровирусы 0.0… % SNP, SNV, Metilated site … 0.00… %
Как «читают» геном? • Берут образец • Выделяют ДНК • Режут на фрагменты • Секвенируют, получая риды (reads) • Сибираютриды в контиги, скафолды, хромосомы, геном
Есть исходный геном (reference) • Что в нем можно закодировать? • 4 типа нуклеотида • 20 аминокислот • Генетический код основан на триплетах – т.н. Кодонах • Есть Старт-кодон и три стоп кодона.
Т.о. Можно видеть, что код неоднозначный. • То же самое для большинства геномных элементов – «похоже», но не тождественно! • Около 500 000 белков в базе данных.
Как сравнивать последовательности? • Локально. Алгоритм Смита-Ватермана. Динамическое программирование • Глобально. Алгоритм Нудельмана-Вунша • Эвристика - БЛАСТ
Сколько вычислений? • 109 мега • 1012гига • 1015 пета • 1018 экса Производительность суперкомпьютеров на уровне пета. К 2016 ожидается превышение экса
Итак. С помощью алгоритмов выравнивания можно находить: • Повторы • Белки • Вирусы • СНИПы • Другие элементы
Несколько ссылок • http://humbio.ru/humbio/molevol/000199bc.htm про геномные элементы • http://www.ncbi.nlm.nih.gov огромная база данных с генетической информацией • http://webgbrowse.cgb.indiana.edu - открытый для всех геномный браузер • http://Garfield2.dobzhanskycenter.org - мой геномный браузер
Как увидеть цельную картину и сохранить возможность пристального взгляда? • Браузер – как средство «поглазеть»… • Посмотреть в интернете (IE, FireFox, Chrome, Safari, etc • Увидеть геном (NCBI, Ensembl, UCSC, Gbrowse, Jbrowseetc).
СПАСИБО Симонов Сергей Александрович к.ф.-м.н. Центр Геномной Биоинформатики им Ф. Добржанского, СпБГУ