Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka dyscyplina nauk biologicznych wywodząca się z biotechnologii.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka dyscyplina nauk biologicznych wywodząca się z biotechnologii."— Zapis prezentacji:

1 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 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. 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 w teoretycznie niemożliwych warunkach

2 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Dr Craig Venter Historia bioinformatyki 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 Caenorhabdits 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/

3 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Biotechnologia a bioinformatyka

4 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 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

5 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Bioinformatyka Bioinformatyka (dla biotechnologów)

6 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 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.

7 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 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)

8 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 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. CADD - (Computer-Aided Drug Design) komputerowo-wspomagane projektowanie leków Transkryptomika i CADD

9 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Gromadzenie danych Cele i powody gromadzenia danych biologicznych fizycznie wszystkie dane znajdują się w jednym miejscu logiczne i uporządkowane gromadzenie danych według zaprojektowanego schematu łatwy dostęp do uporządkowanych i etykietowanych danych cyfrowe formaty danych dają wiele możliwości analitycznych: swobodne przekonwertowywanie między formatami szybka i 100% skuteczna analiza porównawcza dowolnej ilości danych praktycznie brak błędów precyzyjne selekcjonowanie interesujących nas informacji Przewaga?

10 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Gromadzenie danych Źródła danych Laboratoryjne badania analityczne (sekwencje, skany) Przetworzone dane laboratoryjne (SDS – proteom, NMR - PDB) Dane porównawcze (drzewa filogenetyczne, zmienności) Symulacje i Modelowanie (dynamika, modele) Dane teoretyczne i hipotezy (SNP, szukanie genetycznej Ewy) Szczegółowy opis danych i procesów ich pozyskania Odnośniki do innych baz

11 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Instytuty gromadzenia danych

12 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Komputerowa baza danych

13 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Popularne serwisy biologiczne NCBI – National Center for Biotechnology Information EBI – European Bioinformatics Institute RCSB – Research Collaboratory for Structural Bioinformatics ExPASy – Expert Protein Analysis System Proteomics Server Pfam – Protein family (obecnie pod Sanger Institute) HGP – The Human Genome Project

14 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Serwis NCBI

15 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych NCBI (od sitemap)

16 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych NCBI

17 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Serwis EBI

18 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych EBI Bazy danych EBI (index A-Z)

19 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych EBI

20 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Serwis RCSB

21 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych RCSB

22 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski rekord/raport bazy PDB

23 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Serwis ExPASy

24 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Serwis ExPASy

25 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Bazy danych ExPASy

26 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł JastrzębskiPfam

27 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Wybrane narzędzia NCBI

28 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Wybrane narzędzia EBI

29 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Wybrane narzędzia RCSB PDB

30 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski wybrane narzędzia ExPASy

31 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Najważniejsze narzędzia komputer przeglądarka internetowa Entrez FASTA BLAST ClustalW Swiss Model … RasMol Swiss PDB Viewer …

32 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Modele danych Model danych jest to abstrakcyjny model (pojęcie/schemat) opisujący jak dane są reprezentowane i jak mają być używane. Pojęcie MODEL DANYCH generalnie ma dwa znaczenia: –A data model theory (teoretyczny) i.e. a formal description of how data may be structured and used. –A data model instance (praktyczny ?) i.e. applying a data model theory to create a practical data model instance for some particular application. Model bazy danych zbiór zasad, którymi należy się posługiwać podczas tworzenia bazy danych. W modelu danych określa się reguły, zgodnie z którymi dane umieszcza się w strukturach. Określane są również dozwolone operacje. Definiuje się strukturę danych poprzez specyfikację reprezentacji dozwolonych w modelu obiektów (encji) oraz ich związków. W informatyce głównymi modelami baz danych są: hierarchiczny model danych, relacyjny model danych, grafowy (sieciowy) model danych, obiektowy model danych, sieci semantyczne,

33 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Formaty plików jpg, gif, psd, bmp, jpeg, tiff …. txt, doc, odt, xls, tex … bat, exe … fasta, pdb, ALN, aln, seq, mmCIF Dysk:\sciezka\dostepu\nazwa_pliku.roz prawie dowolna nazwa pliku rozszerzenie sugerujące jakiego formatu jest to plik i jakiego programu należy użyć aby móc obejrzeć jego zawartość

34 Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł Jastrzębski Dodatkowe ważne pojęcia Dane pierwotne i wtórne Pierwotne i wtórne bazy danych ID oraz accession number


Pobierz ppt "Bioinformatyka 2007/2008 wykład 2 Biotechnologia UWM dr Jan Paweł JastrzębskiBioinformatyka dyscyplina nauk biologicznych wywodząca się z biotechnologii."

Podobne prezentacje


Reklamy Google