Bioinformatika
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 43

Bioinformatika PowerPoint PPT Presentation


  • 148 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Bioinformatika. Čas 1 Uvod Osnovni pojmovi molekularne biologije Korišćenje bioinformatičkih baza podataka. Uvod – program kursa. Uvod u molekularnu biologiju i bioinformatiku Algoritmi uprarivanja niski, sufiksna stabla Poravnanje sekvenci – lokalno, globalno, višestruko

Download Presentation

Bioinformatika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Bioinformatika

Čas 1

Uvod

Osnovnipojmovimolekularnebiologije

Korišćenje bioinformatičkih baza podataka


Uvod – program kursa

  • Uvod u molekularnu biologiju i bioinformatiku

  • Algoritmi uprarivanja niski, sufiksna stabla

  • Poravnanje sekvenci – lokalno, globalno, višestruko

  • Matrice supstitucije; heurističke metode pretraživanja baza podataka

  • Filogenetsko stablo

  • Probabilistički modeli sekvenci: MM, HMM i primene u bioinformatici

  • Istraživanje podataka i teksta u bioinformatici


Uvod - literatura

  • Computational Molecular Biology – An Introduction – P.Clote, R.Backofen

  • Bioinformatics – Mathematical and Computational Methods – A.Polansky, M.Kimmel

  • BiologicalSequenceAnalysis–ProbabilisticModels ofProteins andNucleicAcids – R.Durbin, S.Eddy, A.Krogh, G.Mitchinson

  • Algoritmic Aspects of Bioinformatics – H.J.Böckenhauer ,D.Bongartz

  • Introduction to Mathematical Methods in Bioinformatics – A.Isaev

  • Exploring bioinformatics - a practical based approach – C. St. Clair,J. Visick


Uvod - polaganje

  • Kolokvijum

  • Projekat


Uvod – biološki podaci

  • Organizam

  • DNK, RNK – sastavljene od nukleotida –

    niska nad azbukom A,C,G,T

  • proteini – sastavljeni od aminokiselina –

    niska nad 20toslovnom azbukom


Uvod – biološki podaci


Uvod

  • Bioinformatika se bavi dizajnom, konstrukcijom i korišćenjem softverskih alata za generisanje, čuvanje, obeležavanje, pristup i analizu bioloških informacija


UVOD


Osnovni pojmovi molekularne biologije

  • Genom

  • Hromozom

  • DNK –Gen

  • Kodon, antikodon

  • RNK

  • Ekson, intron

  • Splicing

  • Protein

  • Struktura – primarna, sekundarna

  • Homolozi, ortolozi, izoformi


Ćelija


Ćelija – prokariote i eukariote


Ćelija – makromolekuli

Makromolekuli koji učestvuju u funkcionisanju svake ćelije su:

DNK

RNK

proteini


DNK

Dezoksiribonukleinska kiselina

sadrži instrukcije potrebne za razvoj i funkcionisanje svakog organizma

dva lanca koji su sastavljeni od nukleotida – trokomponentnih organskih jedinjenja od kojih su za funkciju DNK najvažnije azotne baze A,C,G,T

međusobno se povezuju preko azotnih baza i to uvek A-C, G-T

redosled azotnih baza <=> genetska instrukcija


DNK

DNK se nalazi u ćeliji, organizovana u strukture koje se nazivaju hromozomi

Ljudski hromozom 13 sadrži dnk molekul dužine oko 2.3cm

Unutar hromozoma, DNK molekul je gusto sabijen


DNK - savijanje


DNK

Prokariote – hromozomi se nalaze u citoplazmi; pored hromozoma, u prokariotama i nekim eukariotama DNK može formirati i druge strukture, npr plazmidi

Eukariote – hromozomi se nalaze u jedru; pored jedra, DNK se nalazi i u nekim organelama kao što su mitohondrije i hloroplasti


RNK

Ribonukleinska kiselina

učestvuje u različitim ćelijskim procesima

mRNK, rRNK, tRNK

razlika u odnosu na DNK:

hemijski sastav (riboza - dezoksiriboza) i azotna baza U umesto T


Geni, genom

Gen - deo DNK koji sadrži informaciju potrebnu za sintezu jednog proteina ili jednog molekula RNK

Genom – skup svih gena koje sadrži jedna ćelija organizma


Sinteza proteina


Sinteza proteina

http://www.youtube.com/watch?v=NJxobgkPEAo&feature=related


Genetski kod


Protein

niska nad 20toslovnom azbukom

Primarna struktura – niz aa

Sekundarna struktura – uređenost delova proteina u helikse ili ravni

Tercijarna struktura – 3d oblik celog proteina

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Main_protein_structure_levels_en.svg


Proteini - aminokiseline


Protein

Homolozi – proteini koji potiču od istog pretka; mogu biti iz različitih vrsta (ortolozi) ili iz iste vrste (paralozi)

Izoformi – različiti oblici istog proteina


Protein - primeri


Korišćenje bioinformatičkih baza podataka

  • NCBI – Nacionalni centar za biotehnološke informacije, SAD

  • EBI – Evropski bioinformatički institut, UK

  • SBI – Švajcarski bioinformatički institut

  • KEGG – Kjotovska enciklopedija gena i genoma


NCBI

Nacionalni centar za biotehnološke informacije

izgradnja javnih baza podataka

istraživanja u računarskoj biologiji

razvoj softverskih alata za analizu sekvenci

http://www.ncbi.nlm.nih.gov


NCBI – baze podataka

primarne: GenBank, Trace, SRA, SNP, GEO

sekundarne: NCBI Protein, Refseq, TPA, RefSNP, GEO datasets, UniGene, Homologene, Structure, Conserved Domain


NCBI - GenBank

baza genetskih sekvenci

GenBank projekat je deo International Nucleotide Sequence, Database Collaboration: DNA DataBank of Japan (DDBJ), the European Molecular Biology Laboratory (EMBL) i NCBI

primer: swine flu


NCBI - Entrez

sistem za pretraživanje više baza podataka

pretraga po ključnoj reči cancer


NCBI - BLAST

Basic Local Alignment Search Tool

lokalno poravnanje date sekvence sa izabranom bazom ili dve date sekvence

heuristički pristup zasnovan na Smit-Votermenovom algoritmu

najkorišćeniji bioinformatički alat

primer: creatine kinase, muscle [Homo sapiens]


KEGG

Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes

računarska reprezentacija biološkog sistema

kolekcija baza podataka koje obuhvataju oblasti genoma, enzimatskih puteva i bioloških jedinjenja


KEGG


KEGG

kolekcija ručno iscrtanih grafičkih dijagrama, takozvanih KEGG mapa puteva, koji predstavljaju prikaz različitih hemijskih reakcija kod metaboličkih procesa, obrade genetskih informacija, obrade informacija koje dolaze iz spoljašnje sredine, bolesti čoveka...

primer: Type II diabetes mellitus


EBI

Evropski bioinformatički institut

deo Evropske laboratorije za molekularnu biologiju (EMBL)

najveća kolekcija različitih baza podataka i alata za rad sa njima


EBI


EBI - Ensembl

centralna baza podataka različitih genoma - humanog i drugih

zajednički projekat EBI i Wellcome Trust Sanger Instituta


SBI

Švajcarski bioinformatički institut

razvoj baza podataka i softverskih alata


SBI - ExPaSy

Expert Protein Analysis System

prvi server za potrebe molekularne biologije

analiza proteinskih sekvenci i njihovih struktura

http://www.expasy.org


SBI - UniProt

Swiss Institute of Bioinformatics – UniProt

Universal Protein Resource

centralna baza podataka o proteinima

zajednički projekat SBI, EBI i PIR (Protein Information Resource)

http://www.uniprot.org


SBI – UniProt


SBI – UniProtKB/SwissProt

sve trenutno poznate informacije o odre.enom proteinu (o funkciji proteina, strukturi, modikacijama,...)

ručna anotacija - proveravanje karakteristika koje su automatski dodeljene proteinu

http://www.uniprot.org/uniprot/P00740


Zadatak

  • NCBI vežba


  • Login