Download
bioinformatika n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Bioinformatika PowerPoint Presentation
Download Presentation
Bioinformatika

Bioinformatika

286 Views Download Presentation
Download Presentation

Bioinformatika

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. Bioinformatika Čas 1 Uvod Osnovnipojmovimolekularnebiologije Korišćenje bioinformatičkih baza podataka

  2. 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

  3. 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

  4. Uvod - polaganje • Kolokvijum • Projekat

  5. Uvod – biološki podaci • Organizam • DNK, RNK – sastavljene od nukleotida – niska nad azbukom A,C,G,T • proteini – sastavljeni od aminokiselina – niska nad 20toslovnom azbukom

  6. Uvod – biološki podaci

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

  8. UVOD

  9. Osnovni pojmovi molekularne biologije • Genom • Hromozom • DNK –Gen • Kodon, antikodon • RNK • Ekson, intron • Splicing • Protein • Struktura – primarna, sekundarna • Homolozi, ortolozi, izoformi

  10. Ćelija

  11. Ćelija – prokariote i eukariote

  12. Ćelija – makromolekuli Makromolekuli koji učestvuju u funkcionisanju svake ćelije su: DNK RNK proteini

  13. 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

  14. 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

  15. DNK - savijanje

  16. 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

  17. 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

  18. 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

  19. Sinteza proteina

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

  21. Genetski kod

  22. 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

  23. Proteini - aminokiseline

  24. Protein Homolozi – proteini koji potiču od istog pretka; mogu biti iz različitih vrsta (ortolozi) ili iz iste vrste (paralozi) Izoformi – različiti oblici istog proteina

  25. Protein - primeri

  26. 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 • …

  27. 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

  28. NCBI – baze podataka primarne: GenBank, Trace, SRA, SNP, GEO sekundarne: NCBI Protein, Refseq, TPA, RefSNP, GEO datasets, UniGene, Homologene, Structure, Conserved Domain

  29. 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

  30. NCBI - Entrez sistem za pretraživanje više baza podataka pretraga po ključnoj reči cancer

  31. 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]

  32. KEGG Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes računarska reprezentacija biološkog sistema kolekcija baza podataka koje obuhvataju oblasti genoma, enzimatskih puteva i bioloških jedinjenja

  33. KEGG

  34. 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

  35. EBI Evropski bioinformatički institut deo Evropske laboratorije za molekularnu biologiju (EMBL) najveća kolekcija različitih baza podataka i alata za rad sa njima

  36. EBI

  37. EBI - Ensembl centralna baza podataka različitih genoma - humanog i drugih zajednički projekat EBI i Wellcome Trust Sanger Instituta

  38. SBI Švajcarski bioinformatički institut razvoj baza podataka i softverskih alata

  39. SBI - ExPaSy Expert Protein Analysis System prvi server za potrebe molekularne biologije analiza proteinskih sekvenci i njihovih struktura http://www.expasy.org

  40. 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

  41. SBI – UniProt

  42. 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

  43. Zadatak • NCBI vežba