Лекция 1 - DNA punctuation

Биоинформатика
Попцова Мария Сергеевна
Материалы лекций: www.dnapunctuation.org/~poptsova/course
О лекторе
Попцова Мария Сергеевна:
www.dnapunctuation.org/~poptsova
[email protected]
Можно задавать вопросы по email.
В теме письма,пожалуйста, пишите: “System Biology Class”
Опыт работы в области биоинформатики
2005-2009
Peter Gogarten Lab: http://gogarten.uconn.edu/
2010-2011
http://icb.med.cornell.edu/
Системный подход к биологии
Определение: системная биология занимается изучением взаимодействий между компонентами биологических систем,
и как эти взаимодействия приводят к возникновению функции и определяют поведение данной системы.
Филогенетическая сеть зависимостей
Phylogenetic dependency networks: inferring patterns
of CTL escape and codon covariation in HIV-1 Gag.
Восточное побережье США 29 января 2012 года
Филогенетическая сеть микроорганизмов
Генная сеть эмбрионального развития в дрозофиле
Цели курса
• научить студентов ориентироваться в
хранилищах данных “биологии 21 века”
• освоить компьютерные программы из
области филогенетики, обрабатывающие
данные “биологии 21 века”
• научить студентов создавать
автоматизированные надпрограммы для
конкретных задач.
Молекулярная эволюция
• Эволюция на уровне РНК, ДНК и белков
• Возникла как наука в 1960 годах
• Расшифровка белков -> гипотеза
“молекулярные часы”
• Конец 60-х - нейтральная теория эволюция
• После 70-х - секвенирование нуклеотидных
последовательностей - рибосомальная RNA
(16S RNA) - первые филогенетические
деревья
• Эволюция генома (кодирующие и
некодирующие области, размер C-value)
Вариация митохондриального
генома человека
По окончании курса
студенты должны уметь
производить подобный
анализ:
Nature, 2000
Tree of Life
Литература
.djvu можно скачать
с веб-сайта курса
Базы данных
молекулярной
биологии
National Center for Biotechnology Information
PubMed
PubMed
Need the Full Text Article?
http://www.youtube.com/watch?v=V0NYKFSphKY
PubMed Advanced Search Builder
http://www.youtube.com/watch?v=dncRQ1cobdc
My NCBI Home Page
My NCBI Home Page
• Save searches
• Have specific searches run and sent to you via
email on a daily, weekly or monthly basis
• Set up personalized filters
• Set up collections to organize your search results
• Save and organize your bibliographic information
which can be private or available for public
viewing
• Integrate your eRA Commons with My
Bibliography, which will facilitate maintaining
compliance with NIH grants.
http://www.youtube.com/watch?v=ks46w3mNAQE
NCBI Protein
Fasta format
Gbk format
NCBI Nucleotide
Tutorials
on youtube
NCBI Statistics
NCBI ftp
EMBL - European Molecular Biology Laboratory
EBI - European Bioinformatics Institute
UniProt Consortium
Expert Protein Analysis System
Protein Information Resource
Release 2012_01 of 25-Jan-12 of
UniProtKB/Swiss-Prot contains
534 242 sequence entries,
comprising 189 454 791 amino acids
abstracted from 206 707 references.
ExPASy - Expert Protein Analysis System
PDB - Protein Data Bank
PDB - Protein Data Bank
Базы данных геномов
отдельных видов
SGD - Saccharomyces Genome Database
SGD - Saccharomyces Genome Database
FlyBase - A Database of Drosophila Genes & Genomes
FlyBase - A Database of Drosophila Genes & Genomes
Sequenced species
WormBase
MGI - Mouse Genome Informatics
Arabidopsis genome database
Arabidopsis genome database
CrowsNest - Comparative Map Viewer
UCSC Genome Browser
UCSC Genome Browser
UCSC Genome Browser
UCSC Genome Browser
UCSC Genome Browser
Complete human genome
Старт
Финиш
Как установить Линукс под
виртуальной машиной
Основные команды Linux
Например: http://forum.ubuntu.ru/index.php?topic=14535.0
Perl - язык биоинформатики
How Perl Saved the Human Genome Project
1000 геномов человека
Старт
Финиш
Следующая лекция
Молекулярная эволюция и популяционная генетика.
Дарвин и Кропоткин. Типы мутаций.
Изменчивость последовательностей внутри и
между видами. Теория коалесценции.
Распространение новых мутаций. Фиксация
нейтральных мутаций. Случайный дрейф и
селекционное давление. Теория нейтральной
эволюции и адаптации.