Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???
|
|
- Mariusz Owczarek
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???
2 Alfabet kwasów nukleinowych jest stosunkowo ubogi!!! Dla sekwencji DNA (RNA) stosuje się zasadniczo* alfabet 4- literowy (cztery nukleotydy) Alfabet sekwencji aminokwasowych jest nieco bardziej bogaty - alfabet 20-literowy (dla 20 aminokwasów występujących w białkach).
3 Jeśli w określonym miejscu sekwencji DNA występuje więcej niż jeden nukleotyd stosuje się dodatkowy kod różne możliwe kombinacje zapisuje się w postaci pojedynczych liter (zostało to ustalone przez International Union of Biochemistry i określa się jako I.U.B. CODE) A, C, G, T, U R = A, G (purine) Y = C, T (pyrimidine) S = G, C (Strong hydrogen bonds) W = A, T (Weak hydrogen bonds) M = A, C (amino group) K = G, T (Keto group) B = C, G, T (not A) D = A, G, T (not C) H = A, C, T (not G) V = A, C, G (not T/U) N = A, C, G, T/U (indeterminate) or X Czemu to ma służyć? przedstawienie różnic w sekwencji np. różnych klonów DNA podkreślenie zmienności genu w ewolucji
4 Na poziomie o wysokiej rozdzielczości (krótsze odcinki sekwencji nukleotydowych): Motywy Potencjalne geny informacje funkcjonalne dotyczące pojedynczych genów Na poziomie o niskiej rozdzielczości (sekwencje nukleotydowe całych genomów) kontekst genomowy Kolinearność Syntenia funkcje grup genów (procesy szlaki metaboliczne) ewolucja genomów
5 Analiza DNA z wysoką rozdzielczością 1. Motywy jednostką funkcjonalną genomu jest wzór (motyw, sygnał) - występuje w więcej niż jednej sekwencji (dotyczy zbioru elementów) może być skorelowany z jakąś konkretną funkcją kombinacja takich miejsc tworzy funkcjonalny region bardzo często miejsce wiązania innych cząsteczek (białek, RNA), np. promotor
6 Motywy c.d. motywy mające dokładnie określony i niezmienny wzór w DNA są bardzo rzadkie: kodon inicjujący AUG miejsca rozpoznawane przez enzymy restrykcyjne dla większości motywów funkcjonalnych (zwłaszcza eukariotycznych) charakterystyczna jest duża zmienność są to cechy mające przybliżony wzór: sekwencje promotorów miejsca inicjacji i terminacji transkrypcji miejsca poliadenylacji miejsca wiązania rybosomów
7 Jak przedstawić niejednoznaczny motyw sekwencji DNA przybliżony wzór Niejednoznaczne motywy mogą być przedstawiane w formie: konsensusu (sekwencja, która podsumowuje i przybliża wzór obserwowany w grupie porównywanych sekwencji posiadających daną cechę tzw. uśredniona sekwencja ) Motyw jest wspólny dla zbiorów sekwencji ale nie musi być identyczny we wszystkich elementach zbioru dlatego często przedstawiany jest za pomocą symboli standardowych i specjalnych N dla dowolnego nukleotydu; - dla insercji lub delecji niepewne motywy zapisuje się w postaci wzoru, np. A{3-4}NA oznacza dwie adeniny oddzielone 3 lub 4 dowolnymi nt. wysoka częstotliwość występowania określonego nukleotydu w określonym miejscu jest skorelowana z jakąś funkcją zmienność w określonych pozycjach wskazuje na możliwą różnorodność oddziaływań profilu (tablica częstości występowania - macierze częstotliwości ; ang. weight matrix)
8 Positional Weight Matrix tabela podsumowująca częstotliwość występowania określonej litery (nukleotydu) w określonej pozycji szeregu porównywanych sekwencji A T C G Konsensus a profil częstotliwości Zalety : krótszy opis, możliwość szybszego porównania Wady: utrata informacji ilościowej dotyczącej częstotliwości określonej litery w określonej pozycji
9 Analiza DNA z wysoką rozdzielczością 2. Geny
10 adnotacja ORF? ORF?
11 Wyszukiwanie genów u prokariontów jest łatwe! Średnia długość sekwencji kodującej ok pz Średnia długość regionu międzygenowego ok. 200 pz Sekwencja Shine Dalgarno (pomiędzy promotorem a AUG) Kodon inicjujący AUG (***rzadziej GUG lub UUG) Porównanie do znanych sekwencji promotorów (różne dla różnych podjednostek polimerazy RNA) dla podjednostki 70 (geny metabolizmu podstawowego E. coli) motyw 35 motyw TTGACA-3 5 -TATAAT-3 dla podjednostki 32 (geny kodujące HSP E. coli) motyw 35 motyw TCTCNCCCTTGAA-5 5 -CCCCATNTA-3 Terminatory transkrypcji (odwrócony palindrom + ciąg A)
12 Wyszukiwanie genów u prokariontów Uprawdopodobnienie wyniku Zapewnia równocześnie adnotacje funkcjonalne zidentyfikowanych ORF-ów Metody porównawcze: Dopasowanie sekwencji DNA:DNA Dopasowanie sekwencji DNA tłumaczonej na białko do sekwencji aminokwasowych białek
13 Wyszukiwanie genów u eukariontów - - niekiedy skrajnie trudne... genom człowieka i innych kręgowców genetyczna pustynia bardzo krótkie eksony (średnia 145pz) bardzo długie intronów (średnia 3365pz; najkrótszy 60pz) bardzo długie geny (średnia 27kpz) pseudogeny alternatywny splicing
14 Ten poziom analizy często nie zapewnia adnotacji funkcjonalnej zidentyfikowanych ORF-ów
15 1. Metody oparte na sygnałach (motywach) Jakie sygnały możemy brać po uwagę: Sygnały związane z transkrypcją: inicjacji i regulacji transkrypcji, wycinania intronów (miejsca donorowe i akceptorowe), modyfikacji transkryptów (np. poliadenylacji) Sygnały inicjacji translacji: wiązania rybosomów. Niektóre z tych sekwencji są krótkie, jednak są na tyle konserwatywne, że możliwe jest ich rozpoznawanie Struktura eukariotycznego regionu okołogenowego może być bardzo skomplikowana
16 Miejsca wiązania czynników transkrypcyjnych krótkie motywy nukleotydowe (5-30 pz) wzory elementów promotorowych i miejsc wiązania białek regulatorowych: sekwencja TATAWAW-3 (W= A lub T) sekwencja CCAAT-3 miejsce startu transkrypcji: sekwencja Inr 5 -YYCARR-3 (Y = C lub T; R = G lub A)
17 Metody oparte na sygnałach c.d. -wycinanie intronów konsensus miejsca donorowego 5 -(C,A)AG GU(A,G)AGU trakt polipirymidynowy konsensus miejsca akceptorowego CAG G-3 po sklejeniu eksonów konsensus (w cdna) : 5 -AG G-3
18 Metody oparte na sygnałach c.d. Sygnał poliadenylacji A(A/T)TAAA...(15-20nt)...CA...(20-30nt)...YGTGTTYY
19 2. Metody oparte na składzie (treści) ogólne właściwości sekwencji (np. zawartość i rozmieszczenie par GC i AT, charakterystyczna używalność kodonów)
20 Wyspy CpG regiony genomu (1-2 kpz) bogate w dinukleotyd CpG (p oznacza wiązanie fosfodiestrowe) (w genomie człowieka występuje 5 x rzadziej niż pozostałe kombinacje) (tzw. sekwencje okołogenowe, które z reguły nie podlegają metylacji) /1n genom człowieka ponad połowa powiązana z genami metabolizmu podstawowego i promotorami genów tkankowospecyficznych
21 Metody oparte na składzie c.d.- Analiza wykorzystania kodonów Różne organizmy preferują różne kodony zastosowanie do odgadywania gdzie są geny znaczenie przy przenoszeniu genów między organizmami
22 3. Metody porównawcze tłumaczenie nt aa i przeszukiwanie baz danych sekwencji białkowych (przewidywanie eksonów)
23 To jeszcze nie koniec poszukiwań genów w sekwencji eukariotycznej ORF? ORF?
24 Analiza DNA z niską rozdzielczością Kontekst genomowy Metody przewidujące funkcję genów w kontekście całego genomu rozwinęły się po nagromadzeniu wystarczająco dużej liczby całkowicie zsekwencjonowanych genomów Metody porównawczne pojedynczych genów przewidują funkcje molekularne białek, metody oparte na kontekście dają bardziej ogólne przewidywania i określają proces biologiczny, w którym są one zaangażowane.
25 Sąsiedztwo genu może dostarczyć wielu istotnych wskazówek dotyczących jego funkcji obecność tych samych ciągów genów widocznych w kilku różnych genomach można uważać za istotną wskazówkę o potencjalnych powiązaniach funkcjonalnych produktów tych genów Pojęcie syntenii i kolinearności
26 Ani genomika ani bioinformatyka nie odkryły pojęcia syntenii! W klasycznej genetyce syntenia oznacza fizyczną kolokalizację loci genetycznych w tym samym chromosomie w obrębie jednego gatunku. Pojęcie syntenii jest związane ze sprzężeniem genetycznym: loci sprzężone, są również synteniczne, ale nie wszystkie synteniczne są koniecznie strzeżone. Era post-genomowa poszerzyła pojęcie syntenii, - dysponując sekwencją genomu znacznie łatwiej zaobserwować syntenię niż wykryć ją metodami eksperymentalnymi
27 Analizując dane sekwencyjne syntenię można zaobserwować także pomiędzy gatunkami (zarówno blisko jak również mniej spokrewnionymi). Syntenia w tym ujęciu to zachowanie podobnego zestawu (składu) genów na chromosomach pokrewnych (lub mniej spokrewnionych) gatunków W trakcie ewolucji zdarzają się rearanżacje genomów (np. translokacje genów), które mogą zburzyć syntenię Wysoki poziom syntenii między genomami zwykle odzwierciedla związki funkcjonalne pomiędzy genami tzn. taką kombinację układu genów i alleli na chromosomie, która warto dziedziczyć razem, ponieważ ona np. koduje wspólną grupę mechanizmów np. szlak metaboliczny albo podjednostki dużego białka wielodomenowego.
28 makrosyntenia: zachowanie syntenii w dużej części lub całym chromosomie (rzadko w dalej spokrewnionych organizmach) mikrosyntenia: zachowanie syntenii jedynie niewielkiej grupy genów w czasie ewolucji Syntenia genów
29 Syntenia jest jednym z kryteriów na podstawie których regiony genomowe (nie tylko pojedyncze geny) różnych organizmów można traktować jako ortologiczne (czyli pochodzące od wspólnego przodka) Obserwowane zaburzenia synteni mogą być podstawą do rozważań filogenetycznych ustalania pokrewieństwa organizmów
30 Kolinearność to zachowanie porządku - układu genów w czasie (ewolucji) wzdłuż chromosomu. Kolinearność jest jeszcze bardziej specyficzna od syntenii, ponieważ w przeciwieństwie do syntenii jest wrażliwa na gęstość genów, tandemowe powtórzenia genów (rearanżacje)
31 Wyobraźmy sobie, że mamy odcinek chromosomu z tymi genami: A-B-C-D Zdarza się duplikacja; teraz mamy dwa odcinki: A-B-C-D i A -B -C -D Błędy eliminują niektóre kopie i otrzymujemy: A-.-C-. i.-b -.-D A-B-C-D Teraz mamy sytuację, w której organizm ogólnie ani niczego nie zyskał, ani niczego nie stracił nadal ma geny A, B, C i D nie mamy podwojenia całkowitej liczby genów, nadal mamy cztery geny. Obserwujemy syntenię, ale nie mamy kolinearności
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych??? Alfabet kwasów nukleinowych jest stosunkowo ubogi!!! Dla sekwencji DNA (RNA) stosuje się zasadniczo*
Bardziej szczegółowoAnalizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???
Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych??? Alfabet kwasów nukleinowych jest stosunkowo ubogi!!! Dla sekwencji DNA (RNA) stosuje się zasadniczo*
Bardziej szczegółowoTATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe
Promotory genu Promotor bliski leży w odległości do 40 pz od miejsca startu transkrypcji, zawiera kasetę TATA. Kaseta TATA to silnie konserwowana sekwencja TATAAAA, występująca w większości promotorów
Bardziej szczegółowoMożliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii
Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii 1. Technologia rekombinowanego DNA jest podstawą uzyskiwania genetycznie zmodyfikowanych organizmów 2. Medycyna i ochrona zdrowia
Bardziej szczegółowoMożliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii
Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii 1. Transgeneza - genetycznie zmodyfikowane oraganizmy 2. Medycyna i ochrona zdrowia 3. Genomika poznawanie genomów Przełom XX i
Bardziej szczegółowopaździernika 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II
10 października 2013: Elementarz biologii molekularnej www.bioalgorithms.info Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II Komórka: strukturalna i funkcjonalne jednostka organizmu żywego Jądro komórkowe: chroniona
Bardziej szczegółowoPorównywanie i dopasowywanie sekwencji
Porównywanie i dopasowywanie sekwencji Związek bioinformatyki z ewolucją Wraz ze wzrostem dostępności sekwencji DNA i białek pojawiła się nowa możliwość śledzenia ewolucji na poziomie molekularnym Ewolucja
Bardziej szczegółowoCo to jest transkryptom? A. Świercz ANALIZA DANYCH WYSOKOPRZEPUSTOWYCH 2
ALEKSANDRA ŚWIERCZ Co to jest transkryptom? A. Świercz ANALIZA DANYCH WYSOKOPRZEPUSTOWYCH 2 Ekspresja genów http://genome.wellcome.ac.uk/doc_wtd020757.html A. Świercz ANALIZA DANYCH WYSOKOPRZEPUSTOWYCH
Bardziej szczegółowoDr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany
1 2 3 Drożdże są najprostszymi Eukariontami 4 Eucaryota Procaryota 5 6 Informacja genetyczna dla każdej komórki drożdży jest identyczna A zatem każda komórka koduje w DNA wszystkie swoje substancje 7 Przy
Bardziej szczegółowoWYKŁAD: Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Klasyczny przepływ informacji. Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach
WYKŁAD: Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach Prof. hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Białka Retrowirusy Białka Klasyczny
Bardziej szczegółowoTRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów
Eksparesja genów TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów Przepisywanie informacji genetycznej z makrocząsteczki DNA na mniejsze i bardziej funkcjonalne cząsteczki pre-mrna Polimeraza RNA ETAP I Inicjacja
Bardziej szczegółowowykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki
Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Wykład 5 Droga od genu do
Bardziej szczegółowowykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki
Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Budowa rybosomu Translacja
Bardziej szczegółowoWykład 14 Biosynteza białek
BIOCHEMIA Kierunek: Technologia Żywności i Żywienie Człowieka semestr III Wykład 14 Biosynteza białek WYDZIAŁ NAUK O ŻYWNOŚCI I RYBACTWA CENTRUM BIOIMMOBILIZACJI I INNOWACYJNYCH MATERIAŁÓW OPAKOWANIOWYCH
Bardziej szczegółowoBUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO
BUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO Magdalena Mayer Katedra i Zakład Genetyki Medycznej UM w Poznaniu 1. Projekt poznania genomu człowieka: Cele programu: - skonstruowanie szczegółowych map fizycznych i
Bardziej szczegółowoKonspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej
Seminarium 1 część 1 Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej Genom człowieka Genomem nazywamy całkowitą ilość DNA jaka
Bardziej szczegółowoGeny i działania na nich
Metody bioinformatyki Geny i działania na nich prof. dr hab. Jan Mulawka Trzy królestwa w biologii Prokaryota organizmy, których komórki nie zawierają jądra, np. bakterie Eukaryota - organizmy, których
Bardziej szczegółowoDopasowanie sekwencji (sequence alignment)
Co to jest alignment? Dopasowanie sekwencji (sequence alignment) Alignment jest sposobem dopasowania struktur pierwszorzędowych DNA, RNA lub białek do zidentyfikowanych regionów w celu określenia podobieństwa;
Bardziej szczegółowoWprowadzenie. DNA i białka. W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej.
Wprowadzenie DNA i białka W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej. Białka: łańcuchy złożone z aminokwasów (kilkadziesiąt kilkadziesiąt
Bardziej szczegółowoSpis treści. Przedmowa... XI. Wprowadzenie i biologiczne bazy danych. 1 Wprowadzenie... 3. 2 Wprowadzenie do biologicznych baz danych...
Przedmowa... XI Część pierwsza Wprowadzenie i biologiczne bazy danych 1 Wprowadzenie... 3 Czym jest bioinformatyka?... 5 Cele... 5 Zakres zainteresowań... 6 Zastosowania... 7 Ograniczenia... 8 Przyszłe
Bardziej szczegółowoWARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS
WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS KOLOKWIA; 15% KOLOKWIA-MIN; 21% WEJŚCIÓWKI; 6% WEJŚCIÓWKI-MIN; 5% EGZAMIN; 27% EGZAMIN-MIN; 26% WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS kolokwium I 12% poprawa kolokwium
Bardziej szczegółowoPorównywanie i dopasowywanie sekwencji
Porównywanie i dopasowywanie sekwencji Związek bioinformatyki z ewolucją Wraz ze wzrostem dostępności sekwencji DNA i białek narodziła się nowa dyscyplina nauki ewolucja molekularna Ewolucja molekularna
Bardziej szczegółowoDNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro
DNA- kwas deoksyrybonukleinowy: DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro RNA- kwasy rybonukleinowe: RNA matrycowy (mrna) transkrybowany
Bardziej szczegółowoPODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 4 DOPASOWANIE SEKWENCJI
PODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 4 DOPASOWANIE SEKWENCJI DOPASOWANIE SEKWENCJI 1. Dopasowanie sekwencji - definicja 2. Wizualizacja dopasowania sekwencji 3. Miary podobieństwa sekwencji 4. Przykłady programów
Bardziej szczegółowowykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki
Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ 1. Gen to odcinek DNA odpowiedzialny
Bardziej szczegółowoPODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 4 DOPASOWANIE SEKWENCJI
PODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 4 DOPASOWANIE SEKWENCJI DOPASOWANIE SEKWENCJI 1. Dopasowanie sekwencji - definicja 2. Wizualizacja dopasowania sekwencji 3. Miary podobieństwa sekwencji 4. Przykłady programów
Bardziej szczegółowoWPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ
WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ Replikacja organizacja widełek replikacyjnych Transkrypcja i biosynteza białek Operon regulacja ekspresji genów Prowadzący wykład: prof. dr hab. Jarosław Burczyk REPLIKACJA
Bardziej szczegółowoSCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA
SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA SPIS TREŚCI: I. Wprowadzenie. II. Części lekcji. 1. Część wstępna. 2. Część realizacji. 3. Część podsumowująca. III. Karty pracy. 1. Karta
Bardziej szczegółowoRozkład materiału z biologii dla klasy III AD. 7 godz / tyg rok szkolny 2016/17
Rozkład materiału z biologii dla klasy III AD zakres rozszerzony LO 7 godz / tyg rok szkolny 2016/17 Biologia na czasie 2 zakres rozszerzony nr dopuszczenia 564/2/2012 Biologia na czasie 3 zakres rozszerzony
Bardziej szczegółowoNowoczesne systemy ekspresji genów
Nowoczesne systemy ekspresji genów Ekspresja genów w organizmach żywych GEN - pojęcia podstawowe promotor sekwencja kodująca RNA terminator gen Gen - odcinek DNA zawierający zakodowaną informację wystarczającą
Bardziej szczegółowoWPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ
WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ Replikacja organizacja widełek replikacyjnych Transkrypcja i biosynteza białek Operon regulacja ekspresji genów Prowadzący wykład: prof. dr hab. Jarosław Burczyk REPLIKACJA
Bardziej szczegółowoDNA musi współdziałać z białkami!
DNA musi współdziałać z białkami! Specyficzność oddziaływań między DNA a białkami wiążącymi DNA zależy od: zmian konformacyjnych wzdłuż cząsteczki DNA zróżnicowania struktury DNA wynikającego z sekwencji
Bardziej szczegółowoGenerator testów Bioinformatyka wer / 0 Strona: 1
Przedmiot: Nazwa przedmiotu Nazwa testu: Bioinformatyka wer. 1.0.6 Nr testu 0 Klasa: V zaoczne WNB UZ Odpowiedzi zaznaczamy TYLKO w tabeli! 1. Analiza porównawcza białek zwykle zaczyna się na badaniach
Bardziej szczegółowowykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki
Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Wykład 4 Jak działają geny?
Bardziej szczegółowoSkrypt Bioinformatyka DRAFT Strona 67
Spis treści 5 Budowa kwasów nukleinowych... 68 5.1 Nukleotydy... 68 5.2 Łaocuch polinukleotydowy... 71 5.3 Nić komplementarna... 71 6 Centralny dogmat Biologii Molekularnej... 74 7 Przepływ informacji
Bardziej szczegółowoGenerator testów 1.3.1 Bioinformatyka_zdalne wer. 1.0.13 / 0 Strona: 1
Przedmiot: Bioinformatyka Nazwa testu: Bioinformatyka_zdalne wer. 1.0.13 Nr testu 0 Klasa: WNB UZ Odpowiedzi zaznaczamy TYLKO w tabeli! 1. Model Markowa substytucji aminokwasów w mutagenezie białek zakłada...
Bardziej szczegółowoBadanie doboru naturalnego na poziomie molekularnym
Badanie doboru naturalnego na poziomie molekularnym Podstawy ewolucji molekulanej Jak ewoluują sekwencje Zmiany genetyczne w ewolucji Mutacje tworzą nowe allele genów Inwersje zmieniają układ genów na
Bardziej szczegółowoWybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna
Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich (lub prawie wszystkich) białek komórkowych Zalety analizy proteomu np. w porównaniu z analizą trankryptomu:
Bardziej szczegółowoBudowa kwasów nukleinowych
Bioinformatyka (wykład monograficzny) wykład 2. E. Banachowicz Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM http://www.amu.edu.pl/~ewas Budowa kwasów nukleinowych Kwasy nukleinowe (DA i RA) zbudowane są z nukleotydów
Bardziej szczegółowoMutacje jako źródło różnorodności wewnątrzgatunkowej
Mutacje jako źródło różnorodności wewnątrzgatunkowej Zajęcia terenowe: Zajęcia w klasie: Poziom nauczania oraz odniesienie do podstawy programowej: Liceum IV etap edukacyjny zakres rozszerzony: Różnorodność
Bardziej szczegółowoZarówno u organizmów eukariotycznych, jak i prokariotycznych proces replikacji ma charakter semikonserwatywny.
HIPTEZY WYJAŚIAJĄCE MECHAIZM REPLIKACJI C. Model replikacji semikonserwatywnej zakłada on, że obie nici macierzystej cząsteczki DA są matrycą dla nowych, dosyntetyzowywanych nici REPLIKACJA każda z dwóch
Bardziej szczegółowoBioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta
Laboratorium, 30h Michał Bereta mbereta@pk.edu.pl www.michalbereta.pl Zasady zaliczenia przedmiotu Kolokwia (3 4 ) Ocena aktywności i przygotowania Obecność Literatura, materiały Bioinformatyka i ewolucja
Bardziej szczegółowoPodstawy biologii. Informacja, struktura i metabolizm.
Podstawy biologii Informacja, struktura i metabolizm. Informacje Kontakt: Paweł Golik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego 5A pgolik@igib.uw.edu.pl Informacje, materiały: http://www.igib.uw.edu.pl/
Bardziej szczegółowoEkspresja informacji genetycznej
Ekspresja informacji genetycznej Informacja o budowie i funkcjonowaniu organizmu jest zakodowana w sekwencji nukleotydów cząsteczek DNA i podzielona na dużą liczbę genów. Gen jest odcinkiem DNA kodującym
Bardziej szczegółowoWybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna
Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich (lub prawie wszystkich) białek komórkowych Zalety analizy proteomu w porównaniu z analizą trankryptomu:
Bardziej szczegółowoWSTĘP DO BIOINFORMATYKI Konspekt wykładu - wiosna 2018/19
WSTĘP DO BIOINFORMATYKI Konspekt wykładu - wiosna 2018/19 Witold Dyrka 14 marca 2019 1 Wprowadzenie 1.1 Definicje bioinformatyki Według polskiej Wikipedii [1], Bioinformatyka interdyscyplinarna dziedzina
Bardziej szczegółowoSkładniki jądrowego genomu człowieka
Składniki jądrowego genomu człowieka Genom człowieka 3 000 Mpz (3x10 9, 100 cm) Geny i sekwencje związane z genami (900 Mpz, 30% g. jądrowego) DNA pozagenowy (2100 Mpz, 70%) DNA kodujący (90 Mpz ~ ok.
Bardziej szczegółowoTranslacja i proteom komórki
Translacja i proteom komórki 1. Kod genetyczny 2. Budowa rybosomów 3. Inicjacja translacji 4. Elongacja translacji 5. Terminacja translacji 6. Potranslacyjne zmiany polipeptydów 7. Translacja a retikulum
Bardziej szczegółowoPrzyrównanie sekwencji. Magda Mielczarek Katedra Genetyki Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Przyrównanie sekwencji Magda Mielczarek Katedra Genetyki Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Sequence alignment - przyrównanie sekwencji Poszukiwanie ciągów znaków (zasad nukleotydowych lub reszt aminokwasowych),
Bardziej szczegółowoPlan wykładów z genetyki ogólnej
Plan wykładów z genetyki ogólnej 01 Metody genetyki klasycznej 02 Metody analizy DNA 03 Metody analizy genomu 04 Genomy prokariontów 05 Genomy eukariontów 06 Zmienność genomów w populacjach 07 Genomy a
Bardziej szczegółowoTeoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.
Teoria ewolucji Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie. Informacje Kontakt: Paweł Golik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Pawińskiego 5A pgolik@igib.uw.edu.pl Informacje, materiały: http://www.igib.uw.edu.pl/
Bardziej szczegółowoPRZYRÓWNANIE SEKWENCJI
http://theta.edu.pl/ Podstawy Bioinformatyki III PRZYRÓWNANIE SEKWENCJI 1 Sequence alignment - przyrównanie sekwencji Poszukiwanie ciągów znaków (zasad nukleotydowych lub reszt aminokwasowych), które posiadają
Bardziej szczegółowoBioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta
Laboratorium, 30h Michał Bereta mbereta@pk.edu.pl www.michalbereta.pl Zasady zaliczenia przedmiotu Kolokwia (3 4 ) Ocena aktywności i przygotowania Obecnośd Literatura, materiały i ewolucja molekularna
Bardziej szczegółowoPodłoże molekularne NF1 i RASopatii. Możliwości diagnostyczne.
Podłoże molekularne NF1 i RASopatii. Możliwości diagnostyczne. MONIKA G O S Z AKŁAD G ENETYKI MEDYCZ NEJ, I N STYTUT MATKI I DZIECKA SYMPOZJUM A LBA - JULIA WARSZAWA, 2-3.12.2017 Czym jest gen? Definicja:
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 5/6. Informacja genetyczna i geny u różnych grup organizmów. Porównywanie sekwencji nukleotydowych w bazie NCBI z wykorzystaniem BLAST.
Ćwiczenie 5/6 Informacja genetyczna i geny u różnych grup organizmów. Porównywanie sekwencji nukleotydowych w bazie NCBI z wykorzystaniem BLAST. Prof. dr hab. Roman Zieliński 1. Informacja genetyczna u
Bardziej szczegółowoKwasy nukleinowe. Replikacja
Kwasy nukleinowe Replikacja Białko Helikaza Prymaza SSB Funkcja w replikacji DNA Rozplata podwójną helisę Syntetyzuje starterowy odcinek RNA Stabilizuje regiony jednoniciowe Gyraza DNA Wprowadza ujemne
Bardziej szczegółowoNośnikiem informacji genetycznej są bardzo długie cząsteczki DNA, w których jest ona zakodowana w liniowej sekwencji nukleotydów A, T, G i C
MATERIAŁ GENETYCZNY KOMÓRKI BIOSYNTEZA BIAŁEK MATERIAŁ GENETYCZNY KOMÓRKI Informacja genetyczna - instrukcje kierujące wszystkimi funkcjami komórki lub organizmu zapisane jako określone, swoiste sekwencje
Bardziej szczegółowoJak działają geny. Podstawy biologii molekularnej genu
Jak działają geny Podstawy biologii molekularnej genu Uniwersalność życia Podstawowe mechanizmy są takie same u wszystkich znanych organizmów budowa DNA i RNA kod genetyczny repertuar aminokwasów budujących
Bardziej szczegółowoPodstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.
Podstawy biologii Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Materiał genetyczny Materiałem genetycznym są kwasy nukleinowe Materiałem genetycznym organizmów komórkowych jest kwas deoksyrybonukleinowy
Bardziej szczegółowoLokalizacja genów DNA/RNA. Nukleotydy i ich łańcuchy 11/21/2013. Genom ludzki. Struktura genomu. Pirymidyny i Puryny
Genom ludzki Lokalizacja genów Cała informacja genetyczna wdna. Zawiera sekwencje kodujące i niekodujące Rozpoczęty w 1989 Pierwsza wersja w 2000 Koszt $3 mld 3*10 9 bp(base pairs) 20,000 genów 1 Struktura
Bardziej szczegółowoZmienność ewolucyjna. Ewolucja molekularna
Zmienność ewolucyjna Ewolucja molekularna Mechanizmy ewolucji Generujące zmienność mutacje rearanżacje genomu horyzontalny transfer genów! Działające na warianty wytworzone przez zmienność dobór naturalny
Bardziej szczegółowoMechanizmy zmienności ewolucyjnej. Podstawy ewolucji molekularnej.
Mechanizmy zmienności ewolucyjnej Podstawy ewolucji molekularnej. Mechanizmy ewolucji } Generujące zmienność } mutacje } rearanżacje genomu } horyzontalny transfer genów } Działające na warianty wytworzone
Bardziej szczegółowomikrosatelitarne, minisatelitarne i polimorfizm liczby kopii
Zawartość 139371 1. Wstęp zarys historii genetyki, czyli od genetyki klasycznej do genomiki 2. Chromosomy i podziały jądra komórkowego 2.1. Budowa chromosomu 2.2. Barwienie prążkowe chromosomów 2.3. Mitoza
Bardziej szczegółowoSpis treści 1 Komórki i wirusy Budowa komórki Budowa k
Spis treści 1 Komórki i wirusy.......................................... 1 1.1 Budowa komórki........................................ 1 1.1.1 Budowa komórki prokariotycznej.................... 2 1.1.2
Bardziej szczegółowoGeny, a funkcjonowanie organizmu
Geny, a funkcjonowanie organizmu Wprowadzenie do genów letalnych Geny kodują Białka Kwasy rybonukleinowe 1 Geny Występują zwykle w 2 kopiach Kopia pochodząca od matki Kopia pochodząca od ojca Ekspresji
Bardziej szczegółowoKsięgarnia PWN: B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Podstawy biologii komórki. Cz.
Księgarnia PWN: B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Podstawy biologii komórki. Cz. 1 ROZDZIAŁ 1. KOMÓRKI WPROWADZENIE 1 Jedność i różnorodność komórek 1
Bardziej szczegółowoDane mikromacierzowe. Mateusz Markowicz Marta Stańska
Dane mikromacierzowe Mateusz Markowicz Marta Stańska Mikromacierz Mikromacierz DNA (ang. DNA microarray) to szklana lub plastikowa płytka (o maksymalnych wymiarach 2,5 cm x 7,5 cm) z naniesionymi w regularnych
Bardziej szczegółowoJest to dziedzina biologiczna wywodząca się z biotechnologii. Bioinformatyka
Wstęp do obsługi biologicznych baz danych i analizy porównawczej białek i genów Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin Pok. 113 CB jan.jastrzebski@uwm.edu.pl bioinformatyka@gmail.com www.ebiology.net
Bardziej szczegółowoEwolucja molekularna człowieka okiem bioinformatyka. Justyna Wojtczak Jarosław Jeleniewicz
Ewolucja molekularna człowieka okiem bioinformatyka Justyna Wojtczak Jarosław Jeleniewicz Informatyka w biologii - bioinformatyka Jest to szeroka dziedzina zajmująca się tworzeniem zaawansowanych baz danych,
Bardziej szczegółowoWykład Bioinformatyka 2012-09-24. Bioinformatyka. Wykład 7. E. Banachowicz. Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM. Ewolucyjne podstawy Bioinformatyki
Bioinformatyka Wykład 7 E. Banachowicz Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM http://www.amu.edu.pl/~ewas 1 Plan Bioinformatyka Ewolucyjne podstawy Bioinformatyki Filogenetyka Bioinformatyczne narzędzia
Bardziej szczegółowoGENOM I JEGO STRUKTURA
GENOM I JEGO STRUKTURA GENOM Ogół materiału genetycznego (kwasu nukleinowego niosącego informację genetyczną) zawartego w pojedynczej części składowej (komórce, cząstce wirusa) organizmu 1 Genom eukariotyczny
Bardziej szczegółowoAnalizy wielkoskalowe w badaniach chromatyny
Analizy wielkoskalowe w badaniach chromatyny Analizy wielkoskalowe wykorzystujące mikromacierze DNA Genotypowanie: zróżnicowane wewnątrz genów RNA Komórka eukariotyczna Ekspresja genów: Które geny? Poziom
Bardziej szczegółowoPODSTAWY BIOINFORMATYKI
PODSTAWY BIOINFORMATYKI Prowadzący: JOANNA SZYDA ADRIAN DROśDś WSTĘP 1. Katedra Genetyki badania bioinformatyczne 2. Tematyka przedmiotu 3. Charakterystyka wykładów 4. Charakterystyka ćwiczeń 5. Informacje
Bardziej szczegółowoplezjomorfie: podobieństwa dziedziczone po dalszych przodkach (c. atawistyczna)
Podobieństwa pomiędzy organizmami - cechy homologiczne: podobieństwa wynikające z dziedziczenia - apomorfie: podobieństwa dziedziczone po najbliższym przodku lub pojawiająca się de novo (c. ewolucyjnie
Bardziej szczegółowoTematyka zajęć z biologii
Tematyka zajęć z biologii klasy: I Lp. Temat zajęć Zakres treści 1 Zapoznanie z przedmiotowym systemem oceniania, wymaganiami edukacyjnymi i podstawą programową Podstawowe zagadnienia materiału nauczania
Bardziej szczegółowoMetody analizy genomu
Metody analizy genomu 1. Mapowanie restrykcyjne. 2. Sondy do rozpoznawania DNA 3. FISH 4. Odczytanie sekwencji DNA 5. Interpretacja sekwencji DNA genomu 6. Transkryptom 7. Proteom 1. Mapy restrykcyjne
Bardziej szczegółowoInżynieria genetyczna
Inżynieria genetyczna i technologia rekombinowanego DNA Dr n. biol. Urszula Wasik Zakład Biologii Medycznej Inżynieria genetyczna świadoma, celowa, kontrolowana ingerencja w materiał genetyczny organizmów
Bardziej szczegółowoDopasowywanie sekwencji (ang. sequence alignment) Metody dopasowywania sekwencji. Homologia a podobieństwo sekwencji. Rodzaje dopasowania
Wprowadzenie do Informatyki Biomedycznej Wykład 2: Metody dopasowywania sekwencji Wydział Informatyki PB Dopasowywanie sekwencji (ang. sequence alignment) Dopasowywanie (przyrównywanie) sekwencji polega
Bardziej szczegółowoPodstawy ewolucji molekularnej. Ewolucja sekwencji DNA i białek
Podstawy ewolucji molekularnej Ewolucja sekwencji DNA i białek Zmiany genetyczne w ewolucji Mutacje tworzą nowe allele genów Inwersje zmieniają układ genów na chromosomach mogą uniemożliwić rekombinację
Bardziej szczegółowoBioinformatyka. Rodzaje Mutacji
Bioinformatyka (wykład monograficzny) wykład 3. E. Banachowicz Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM http://www.amu.edu.pl/~ewas Rodzaje Mutacji zmienność sekwencji (sequence variation) mutacje polimorfizm
Bardziej szczegółowoProteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych
Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych Zalety w porównaniu z analizą trankryptomu: analiza transkryptomu komórki identyfikacja mrna nie musi jeszcze oznaczać
Bardziej szczegółowoWstęp do Biologii Obliczeniowej
Wstęp do Biologii Obliczeniowej Zagadnienia na kolokwium Bartek Wilczyński 5. czerwca 2018 Sekwencje DNA i grafy Sekwencje w biologii, DNA, RNA, białka, alfabety, transkrypcja DNA RNA, translacja RNA białko,
Bardziej szczegółowoBioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta mbereta@pk.edu.pl www.michalbereta.pl
Laboratorium, 30h Michał Bereta mbereta@pk.edu.pl www.michalbereta.pl Zasady zaliczenia przedmiotu Kolokwia (3 4 ) Ocena aktywności i przygotowania Obecnośd Literatura, materiały Bioinformatyka i ewolucja
Bardziej szczegółowoWyszukiwanie podobnych sekwencji w bazach danych. Wyszukiwanie w sekwencji nukleotydów czy aminokwasów? Czułość i selektywność
Wersja 1.05 Wprowadzenie do Informatyki Biomedycznej Wykład 3: Wyszukiwanie w bazach sekwencji Przewidywanie genów Wydział Informatyki PB Marek Krętowski pokój 206 e-mail: m.kretowski@pb.edu.pl http://aragorn.pb.bialystok.pl/~mkret
Bardziej szczegółowoPodstawy biologiczne - komórki. Podstawy biologiczne - cząsteczki. Model komórki eukariotycznej. Wprowadzenie do Informatyki Biomedycznej
Wprowadzenie do Informatyki Biomedycznej Wykład 1: Podstawy bioinformatyki Wydział Informatyki PB Podstawy biologiczne - komórki Wszystkie organizmy zbudowane są z komórek komórka jest skomplikowanym systemem
Bardziej szczegółowoHistoria informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją).
Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją). Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) 2 Cząsteczki organiczne mog y powstać w atmosferze pierwotnej
Bardziej szczegółowoJaki koń jest nie każdy widzi - genomika populacji polskich ras koni
Jaki koń jest nie każdy widzi - genomika populacji polskich ras koni Gurgul A., Jasielczuk I., Semik-Gurgul E., Pawlina-Tyszko K., Szmatoła T., Bugno-Poniewierska M. Instytut Zootechniki PIB Zakład Biologii
Bardziej szczegółowoMapowanie fizyczne genomów -konstrukcja map wyskalowanych w jednostkach fizycznych -najdokładniejszą mapą fizyczną genomu, o największej
Mapowanie fizyczne genomów -konstrukcja map wyskalowanych w jednostkach fizycznych -najdokładniejszą mapą fizyczną genomu, o największej rozdzielczości jest sekwencja nukleotydowa -mapowanie fizyczne genomu
Bardziej szczegółowoGenetyka. Krótkie wykłady H. Fletcher, I. Hickey, P. Winter,
Genetyka. Krótkie wykłady H. Fletcher, I. Hickey, P. Winter, Wydanie trzecie, zmienione, Wydawnictwo Naukowe PWN 2011 Genetyka ogólna. Skrypt do ćwiczeń dla studentów biologii A. Sadakierska-Chudy, G.
Bardziej szczegółowoWykład 1. Od atomów do komórek
Wykład 1. Od atomów do komórek Skład chemiczny komórek roślinnych Składniki mineralne (nieorganiczne) - popiół Substancje organiczne (sucha masa) - węglowodany - lipidy - kwasy nukleinowe - białka Woda
Bardziej szczegółowoBioinformatyczne bazy danych - część 2. -przeszukiwanie baz danych -pobieranie danych
Bioinformatyczne bazy danych - część 2 -przeszukiwanie baz danych -pobieranie danych Numery dostępowe baz danych (accession number) to ciąg liter i cyfr służących jako etykieta identyfikująca sekwencję
Bardziej szczegółowoPODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 3 BIOLOGICZNE BAZY DANYCH (1)
PODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 3 BIOLOGICZNE BAZY DANYCH (1) BIOINFORMATYKA HISTORIA 1. 1982 utworzenie bazy danych GenBank (NIH) dane ogólnodostępne sekwencje nukleotydów 2. Wprowadzenie sekwencji z projektu
Bardziej szczegółowoThe Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna
Streszczenie rozprawy doktorskiej pt. The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna mgr Tomasz Turowski, promotor prof. dr hab.
Bardziej szczegółowoPODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 3 BIOLOGICZNE BAZY DANYCH (2)
PODSTAWY BIOINFORMATYKI WYKŁAD 3 BIOLOGICZNE BAZY DANYCH (2) BIOINFORMATYKA HISTORIA 1. 1982 utworzenie bazy danych GenBank (NIH) dane ogólnodostępne sekwencje nukleotydów 2. Wprowadzenie sekwencji z projektu
Bardziej szczegółowoSpis treści. Księgarnia PWN: Terry A. Brown - Genomy. Część 1 Jak bada się genomy 1 Rozdział 1 Genomy, transkryptomy i proteomy 3
Księgarnia PWN: Terry A. Brown - Genomy Przedmowa Przedmowa do drugiego wydania polskiego Wstęp Spis rozdziałów Skróty V VI VII XI XIX Część 1 Jak bada się genomy 1 Rozdział 1 Genomy, transkryptomy i proteomy
Bardziej szczegółowoPodstawy genetyki molekularnej
Podstawy genetyki molekularnej Materiał genetyczny Materiałem genetycznym są kwasy nukleinowe Materiałem genetycznym organizmów komórkowych jest kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) 5 DNA zbudowany jest z nukleotydów
Bardziej szczegółowoPodstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.
Podstawy biologii Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Zarys biologii molekularnej genu Podstawowe procesy genetyczne Replikacja powielanie informacji Ekspresja wyrażanie (realizowanie funkcji)
Bardziej szczegółowoSYLABUS. Wydział Biologiczno-Rolniczy. Katedra Biochemii i Biologii Komórki
SYLABUS 1.1. PODSTAWOWE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE/MODULE Nazwa przedmiotu/ modułu Biologia molekularna z elementami inżynierii genetycznej Kod przedmiotu/ modułu* Wydział (nazwa jednostki prowadzącej kierunek)
Bardziej szczegółowoJajko czy kura? czyli gdzie dwóch się bije, tam trzeci korzysta
Jajko czy kura? czyli gdzie dwóch się bije, tam trzeci korzysta Jacek Śmietański IIMK UJ 21.10.2015 Jajko czy kura Pytanie tytułowe Co było na początku? Jajko czy kura? Rother M., 2012 Pytanie tytułowe
Bardziej szczegółowo