Bioinformatyka
I semestr studiów magisterskich, zajęcia obowiązkowe dla bloku Modelowanie Biomolekuł
Bioinformatyka dostarcza narzędzi do gromadzenia i analizowania danych biologicznych, głównie sekwencji i struktur biomolekuł : DNA, RNA i białek. Bioinformatyka umożliwia badanie ewolucji gatunków z punktu widzenia sekwencji pojedynczych genów czy struktur białek. Analiza ta może mieć na celu zbadanie funkcji białka czy też opisanie mechanizmu jego działania. Narzędzia bioinformatyczne przydatne są również podczas modyfikowania istniejących nowych bądź też projektowania zupełnie nowych białek.
Bioinformatyczne bazy danych:
• sekwencyjne (nr, UniProt, PFam, InterPro) i strukturalne (PDB)
• bazy ‚curated’ vs ‚non-curated’
• bazy o zredukowanej nadmiarowości (ang. *non redundant*)
• inne bazy i słowniki: KEGG, GeneOntology; problem (nie)jednoznaczności w bazach danych
Uliniowienie pary sekwencji – optymalny algorytm deterministyczny:
• algorytm dynamicznego programowania
• ocena uliniowienia; kara za przerwę – dowolna vs afiniczna, otwarcie i kontynuacja przerwy, macierz podstawień
• uliniowienie lokalne vs. globalne
• macierz uliniowienia
Ocena istotności ulinoiwienia. Definicja i praktyczne zastosowanie parametrów:
• p-value, e-value
• ocena (ang. score)
• procent identyczności sekwencyjnej, procent podobieństwa sekwencyjnego
• z-score (zmienna z rozkłądu normalnego standaryzowanego)
Pojęcie homologii sekwencji. Homologi (ortologi i paralogi) vs analogi wnioskowanie o strukturze i funkcji białka w oparciu o białka homologiczne
Heurystyczne metody ulinowienia
• BLAST
• FASTA
• HHSearch
• przeszukiwanie baz danych
Uliniowienia wielu sekwencji (Multiple Sequence Alignment, MSA). Profil sekwencyjny i jego postacie: MSA, ukryty model Markowa (HMM). Drzewa filogenetyczne.
Uliniowienie sekwencja-profil oraz profil-profil. Algorytm PsiBlast. Metody przewlekania 1D. Metaservery
Predykcje na podstawie profilu: struktura drugorzędowa białek, zagrzebanie, lokalna ruchliwość fragmentów białka, podział sekwencji na domen
Nałożenie struktur białek. Odległość crmsd, jej interpretacja i przypadłości.
Uliniowienie strukturalne
• czym ono różni się od nałożenia
• parametry GDT i tm-score
• złożoność obliczeniowa i popularne algorytmy
• programy tm-align, DALI
Uliniowienie sekwencji ze strukturą – przewlekanie 3D.
Modelowanie porównawcze
• etapy modelowania porównawczego
• pojęcia: szablon i cel oraz uliniowienie między nimi
• biblioteki rotamerów
• modelowanie struktur pętli w białku
• podejścia do optymalizacji (udokładniania) struktury
• metody Modeller i SwissModel
Project has been supported by
Lorem insum dolor amet consec tetur adiriscin elit eiusmod tempor incididunt labore dolore magna alirua enim minim veniam nostrud exerci tation
Information about UW
Lorem insum dolor amet consec tetur adiriscin elit eiusmod tempor incididunt labore dolore magna alirua enim minim veniam nostrud exerci tation