Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin Pok. 113 CB

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin Pok. 113 CB"— Zapis prezentacji:

1 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin Pok. 113 CB Wstęp do obsługi biologicznych baz danych i analizy porównawczej białek i genów

2 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Oceny i zaliczenia Kolokwium lub projekt –Kolokwium 1 kolokwium: 50% zalicza, 100% ocena bdb –Projekt Praca w zespołach, czas ograniczony do zajęć Raport z ćwiczeń w HTML Egzamin –test, teoria + praktyka

3 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Kryteria zaliczenia 100% obecność na ćwiczeniach Zaliczone kolokwium Zaliczony projekt Zaliczony egzamin

4 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiPodręczniki

5 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Plany i terminy Wykłady –5 × 90min (wtorki 18:15) Ćwiczenia –7 × 135min (poniedziałki, wtorki i środy) Egzamin –Grudzień/styczeń (?)

6 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiWykłady Spotkanie organizacyjne, Definicja bioinformatyki, serwis NCBI oraz EBI pojęcia informatyczne, biologiczne bazy danych, Biologiczne bazy danych – przegląd najważniejszych serwisów biologicznych oraz baz danych Metody wyszukiwania danych w biologicznych bazach danych, modele danych, formaty danych Analiza danych: alignment i multiple alignment, matryca PAM i BLOSUM, dot-matrix, Przewidywanie i wizualizacja

7 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiĆwiczenia Serwisy NCBI oraz EBI, biologiczne bazy danych Metody wyszukiwania danych, modele danych i formaty danych, analiza rezultatów wyszukiwania Alignment i multiple alignment, wyszukiwanie zaawansowane, BLAST Podstawy wizualizacji, modele PDB projekt

8 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka Jest to dziedzina biologiczna wywodząca się z biotechnologii Aby zrozumieć bioinformatykę biolog/biotechnolog musi poznać kilka prostych zasad matematyki i umieć obsługiwać komputer Aby zrozumieć bioinformatykę informatyk/matematyk musi poznać i dogłębnie zrozumieć większość zasad i praw biologii (głównie molekularnej)

9 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Bioinformatyka wg NCBI Dziedzina nauki, w której biologia, informatyka i technologia informacyjna zostały scalone w jedną dyscyplinę. Cele: opracowanie nowych algorytmów i statystyki analiza i interpretacje różnych typów danych (m.in. nukleotydowych i aminokwasowych sekwencji, domen i struktur białkowych) Opracowanie i wdrożenie narzędzi, które umożliwią efektywne zarządzanie dostępem i różnych rodzajów informacji. Przełożył: Adam Szlaski

10 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Bioinformatyka wg EBI Bioinformatyka stanowi multidyscyplinarne pole naukowe będące interfejsem pomiędzy biologią a informatyką. Cele: odkrycie bogactwa biologicznej informacji ukrytej w ogromnej ilości danych otrzymanie jaśniejszego wglądu w w fundamenty biologiczne organizmu Przełożył: Adam Szlaski

11 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Bioinformatyka wg BISTIC Badania naukowe, rozwój lub aplikacje będące narzędziami obliczeniowymi umożliwiającymi poszerzanie możliwości wykorzystania danych biologicznych, medycznych, behawioralnych lub zdrowotnych w celu pozyskiwania, przechowywania, organizowania, archiwizacji lub wizualizacji tych danych 17 lipca 2000 – komitet powołany przez The Biomedical Information Science and Technology Initiative Consortium (www.bisti.nih.gov) Przełożył: Adam Szlaski

12 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka "The mathematical, statistical and computing methods that aim to solve biological problems using DNA and amino acid sequences and related information." Fredj Tekaia (UMSC Paryż) Bioinformatyka jest to dyscyplina nauk biologicznych zajmująca się stosowaniem narzędzi matematycznych i informatycznych do rozwiązywania problemów biologii (głównie biologii molekularnej) i zagadnień biotechnologicznych. JPJ

13 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka dyscyplina nauk biologicznych wywodząca się z biotechnologii (genetyki), zajmująca się stosowaniem narzędzi matematycznych i informatycznych do rozwiązywania problemów biologii (głównie biologii molekularnej) i zagadnień biotechnologicznych. Podstawowymi poddziedzinami bioinformatyki są: genomika, proteomika, transkryptomika i metabolomika. in vivo – badania przyżyciowe; mało możliwości manipulacji in situ – w tkance; ograniczone możliwości manipulacji in vitro – w szkle; największe naturalne możliwości manipulacji in silico – w komputerze; możliwość analizowania wszelkich, nawet pozornie niemożliwych układów

14 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Biotechnologia a bioinformatyka

15 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Dygresja - Obalanie dogmatów!!! 1 sekwencja DNA 1 sekwencja cDNA 1 sekwencja mRNA 1 sekwencja aa (str. I-rz.) 1 struktura II-rzędowa 1 struktura 3D Źródło:

16 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Dr Craig Venter Historyczne podłoże bioinformatyki Lata 80 – United States Department of Energy tworzy GenBank 1.X.1990 – Human Genom Project (plan ukończenia 2005) (United States Department of Energy, National Institutes of Health) 1996 – zsekwencjonowanie genomu drożdży (13 milionów par zasad i genów) 1997 – zsekwencjonowanie genomu Caenorhabditis elegans (13500 genów) IV-V.1998 – debaty publiczne w Europie; dr Craig Venter i NIH w USA II 2001 – publikacje w Nature i Science http//:www.genom.gov/

17 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębskigenomika genomika funkcjonalna (poznanie funkcji wszystkich genów w genomie) genomika strukturalna (poznanie sekwencji i jej wstępny opis) genomika teoretyczna (ogólne prawa rządzące genomami) genomika porównawcza (ewolucja genomów) genomika indywidualnych różnic (zmienność międzyosobnicza genomów tego samego gatunku) dziedzina biologii molekularnej i biologii teoretycznej (pokrewna genetyce i ściśle związana z bioinformatyką) zajmująca się analizą genomu organizmów. Głównym celem genomiki jest poznanie sekwencji oraz mapowanie genomu ale również określenie wszelkich zależności i interakcji wewnątrz genomu. W odróżnieniu od genetyki genomika obejmuje ogół zjawisk genetycznych całościowo i przy pomocy biologii teoretycznej (głównie bioinformatyki) stara się określić i opisać wszystkie zależności tych zjawisk oraz wpisać je w ogół procesów metabolicznych żywego organizmu.

18 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębskiproteomika proteomika funkcjonalna (analiza funkcji wszystkich białek w proteomie) proteomika strukturalna (poznanie struktury przestrzennej białek) proteomika teoretyczna (ogólne prawa rządzące proteomem) proteomika porównawcza (ewolucja białek i analiza miejsc zmienności genetycznej) proteomika indywidualnych różnic (zmienność międzyosobnicza proteomów i poszczególnych białek tego samego gatunku) gałąź nauki zajmująca się badaniem białek - ich struktury, sprawowanych przez nie funkcji i zależności między nimi. Proteomika obejmuje analizę całych proteomów (zestaw wszystkich białek w komórce, liniach komórkowych, tkankach lub całych organizmach). Proteomika jest dziedziną znacznie szerszą i bardziej złożoną niż genomika, ponieważ liczba genów kodujących białka jest znacznie mniejsza niż liczba białek w komórce (genów w komórce człowieka jest około 22 tysiące, natomiast białek mniej więcej 400 tysięcy). (Wikipedia) Białka są polimerami 20 typów monomerów (aminokwasy), DNA – 4 (ATCG)

19 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Transkryptomika - jest to dziedzina, za pomocą której określane jest miejsce i czas aktywności genów poprzez badanie transkryptomu, czyli ogółu cząsteczek mRNA znajdujących się w danym momencie w komórce. Transkryptomika i metabolomika Metabolomika - dziedzina nauki zajmująca się badaniem zestawu wszystkich metabolitów obecnych w organizmie, tkance czy komórce - metabolomu. Jest zaliczana obok genomiki, transkryptomiki i proteomiki do biologii systemowej. Biologia systemowa jest dziedziną nauki zajmującą się badaniem złożonych oddziaływań występujących w systemach biologicznych. Biologia systemowa łączy informację zdobywane przez dziedziny nauki takie jak: genomika, transkryptomika, proteomika i metabolomika.

20 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiWszystko…omika Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofarmacji i Farmakodynamiki Akademii Medycznej w Gdańsku

21 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Miejsce bioinformatyki w nauce genetykabiochemia genomikatranskryptomikaproteomika biologia biofizyka biol. molekularna biofizyka mol. biochemia biofizyka mol. biochemia kwantowa fizyka kwantowa biologia środowiskowa biotechnologiabiochemia przemiany energetyczne nauki kwantowe bioinformatyka biologia

22 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Bioinformatyka Bioinformatyka (dla biotechnologów)

23 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski NCBI - EBI - DDBJ GenBank There are approximately 85,759,586,764 bases in 82,853,685 sequence records in the traditional GenBank divisions and 108,635,736,141 bases in 27,439,206 sequence records in the WGS division as of February NCBI – GenBank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html) EBI – EMBL(http://www.ebi.ac.uk/embl/) DDBJ – DDBJ (http://www.ddbj.nig.ac.jp/index-e.html) DDBJ/EBI/NCBI – International Nucleotide Sequence Database Collaboration

24 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Serwis NCBI

25 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski NCBI - mapa strony

26 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych NCBI (od sitemap)

27 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych NCBI - Entrez

28 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Inne zadania bioinforamtyki molekularne

29 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Modelowanie dynamiki molekularnej

30 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębskiwizualizacja

31 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Modelowanie ab initio

32 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Modelowanie homologiczne Target Template

33 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Projektowanie leków - CADD

34 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Inne zadania bioinforamtyki Globalne / środowiskowe

35 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski mitochondrialna Ewa

36 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski DNA barcoding

37 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Projekt wielopoziomowej platformy modelowania żywych układów biologicznych

38 Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł Jastrzębski Przewidywanie struktury 2D


Pobierz ppt "Wstęp do bioinformatyki Wykład 1 Biotechnologia UWM Dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin Pok. 113 CB"

Podobne prezentacje


Reklamy Google