Bioinformatika Dr. Miskei Márton Tudományos munkatárs

Adatbázisok létrehozása Módszerek kifejlesztése az adatok elemzésére 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

Szekvenálás Hagyományos Shotgun BAC klón BAC klón

Szekvenálás

ORF és CDS meghatározás ORF: „Open Reading Frame” TATGTTAGGTTAGAC M L G * C * V R V R L D TATGTTAGGTTAGAC

ORF, CDS, protein szekvencia meghatározás START hely (ATG) STOP hely (TAA, TAG) Intron felismerő szekvenciák alapján az intronok megtalálása ORF Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 3 START Exon 1 Exon 2 Exon 3 STOP 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 nukleinsav blastn blastx, tblastn, tblastx protein protein blastp Hasonlóságokat állapít meg Hasonlósági mátrixok (BLOSUM 62) Jutalom és büntető pontok http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi

Cikkek keresése és letöltése 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

Programok MEGA 4 Filogenetikai fa rajzolás és ellenőrzés

Köszönöm