310 likes | 496 Views
Bioinformatika. Dr. Miskei Márton Tudományos munkatárs. Mi az a bioinformatika?. A bioinformatika a számítógépes módszerek kidolgozása és alkalmazása a biológiai információ kezelésére és elemzésére. Bioinformatika célja.
E N D
Bioinformatika Dr. Miskei Márton Tudományos munkatárs
Mi az a bioinformatika? A bioinformatika a számítógépes módszerek kidolgozása és alkalmazása a biológiai információ kezelésére és elemzésére Bioinformatika célja Ezen eszközök, módszerek alkalmazása, az eredmények értelmezése biológiai vizsgálatokban Adatbázisok létrehozása Módszerek kifejlesztése az adatok elemzésére
Genomok Genomi adatbázisok a „genome project”-ek erdményei • Emberi genom • További főemlősök (pl.: gorilla, csimpánz, orángután) • Egyéb emlősök (pl.: patkány, egér, nyúl, disznó) • Egyébb gerincesek (pl.: zebrahal, béka, tyúk) • Gerinctelenek (pl.: laposféreg) • Növények (pl.: lúdfű) • Gombák (pl.: élesztők) • Baktériumok • Vírusok és bakteriofágok
Adatbázisok létrehozása • Genom szekvenálása • ORF meghatározás • CDS meghatározás alapján a fehérje szekvencia meghatározása • Fehérjék doménszerkezetének meghatározása • Fehérjék alapján homológia keresés • Fehérje doménszerkezete, homológia keresés és kisérlettes munka alapján a fehérjék annotálása megfelelő referenciákkal
BAC klón BAC klón Szekvenálás Hagyományos Shotgun
ORF és CDS meghatározás ORF: „Open Reading Frame” TATGTTAGGTTAGAC TATGTTAGGTTAGAC TATGTTAGGTTAGAC M L G * C * V R V R L D TATGTTAGGTTAGAC
Exon 2 Exon 3 Exon 1 ORF, CDS, protein szekvencia meghatározás • START hely (ATG) • STOP hely (TAA, TAG) • Intron felismerő szekvenciák alapján az intronok megtalálása ORF Exon 2 Intron 2 Exon 1 Intron 1 Exon 3 STOP START CDS (feltételezett) fehérje elsődleges és másodlagos szerkezet http://linux1.softberry.com/berry.phtml
Fehérjék doménszerkezetének meghatározása Doménadatbázisok alapján, szekvencia hasonlósággal doménkeresés >RLK (receptor lectin kinase) Arabidopsis thaliana MFLKLLTIFFFFFFNLIFQSSSQSLNFAYNNGFNPPTDLSIQGITTVTPNGLLKLTNTTVQKTGHAFYTKPIRFKDSPNGTVSSFSTSFVFAIHSQIAILSGHGIAFVVAPNASLPYGNPSQYIGLFNLANNGNETNHVFAVELDTILSTEFNDTNDNHVGIDINSLKSVQSSPAGYWDEKGQFKNLTLISRKPMQVWVDYDGRTNKIDVTMAPFNEDKPTRPLVTAVRDLSSVLLQDMYVGFSSATGSVLSEHYILGWSFGLNEKAPPLALSRLPKLPRFEPKRISEFYKIGMPLISLFLIFSFIFLVCYIVRRRRKFAEELEEWEKEFGKNRFRFKDLYYATKGFKEKGLLGTGGFGSVYKGVMPGTKLEIAVKRVSHESRQGMKEFVAEIVSIGRMSHRNLVPLLGYCRRRGELLLVYDYMPNGSLDKYLYNTPEVTLNWKQRIKVILGVASGLFYLHEEWEQVVIHRDVKASNVLLDGELNGRLGDFGLARLYDHGSDPQTTHVVGTLGYLAPEHTRTGRATMATDVFAFGAFLLEVACGRRPIEFQQETDETFLLVDWVFGLWNKGDILAAKDPNMGSECDEKEVEMVLKLGLLCSHSDPRARPSMRQVLHYLRGDAKLPELSPLDLSGSGMMFGVHDGFSELGMSYSSSVFKGFTGGSSIADSQLSGGR Katalitikus domén Szignál peptid Transzmembrán domén http://smart.embl-heidelberg.de/
Homológia keresés nukleinsav blastn nukleinsav blastx, tblastn, tblastx protein blastp protein Hasonlóságokat állapít meg Hasonlósági mátrixok (BLOSUM 62) Jutalom és büntető pontok http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ Cikkek keresése és letöltése • Leghasznosabb az NCBI honlap • Szerző, cím vagy kulcsszó alapján kereshető • A cikkek egy réssze letölthető (pdf) • Absztrakt megtalálható
Annotálás és funkcionális csoportokba sorolás Ismeretlen fehérjét kódoló ORF Homológia keresés Amennyiben találunk funkcionálisan leírt ortológot, feltételezhetjük, hogy azonos funkciót végez az ORF által kódolt fehérje Kísérletesen igazolható a funkciók azonossága Funkcionális csoportosítás (GO szám)
Filogenetika Az összevetendő szekvenciák kigyüjtése A szekvenciákat FASTA formátumú átalakítása ClustalW multiple alignment Dendogram rajzolása
Programok pDRAW32 Alkalmas a DNS szekvenciák manipulálásának tervezésére (génebészet)
Programok pDRAW32
Programok pDRAW32
Programok pDRAW32
Programok Oligo Explorer Primer tervezés PCR munkára
Oligo Explorer Programok
Programok Oligo Analyser Primer ellenőrzés
Programok BioEdit
Programok BioEdit ClustalW többszörös szekvencia összerendezés
Programok BioEdit
Programok MEGA 4
Programok MEGA 4 ClustalW többszörös szekvencia összerendezés
MEGA 4 Programok Filogenetikai fa rajzolás és ellenőrzés