Что такое биоинформатика?Банк SwissProt

Содержание

Слайд 2

Что такое биоинформатика?

Исследование информационных процессов в биологических системах (клетках, органах, организме,

Что такое биоинформатика? Исследование информационных процессов в биологических системах (клетках, органах, организме,
популяции).
Изучение и внедрение в компьютерную науку «биологических» методов анализа информации (нейросетей, генетических алгоритмов, нечеткой логики и др.).
Применение компьютерных методов для решения биологических задач.
Телепатия, парапсихология, информационные поля и т.п.

?

Слайд 3

Биоинформатика

Исследование информационных процессов в биологических системах (клетках, органах, организме, популяции).
Изучение и внедрение

Биоинформатика Исследование информационных процессов в биологических системах (клетках, органах, организме, популяции). Изучение
в компьютерную науку «биологических» методов анализа информации (нейросетей, генетических алгоритмов, нечеткой логики и др.).
Применение компьютерных методов для решения биологических задач.
Телепатия, парапсихология, информационные поля и т.п.

Слайд 4

Примеры задач биоинформатики

Разработка алгоритмов для анализа большого объема биологических данных
Алгоритм поиска генов

Примеры задач биоинформатики Разработка алгоритмов для анализа большого объема биологических данных Алгоритм
в геноме
Анализ и интерпретация биологических данных таких, как нуклеотидные и аминокислотные последовательности, структура молекул белков, структура комплексов молекул белков с другими молекулами.
Изучение структуры активного центра белка
Разработка программного обеспечения для управления и быстрого доступа к биологическим данным
Создание банка данных аминокислотных последовательностей

Слайд 5

Что понимать под биоинформатикой?

Как видим, смысл термина ещё ỳже...

Применение компьютерных методов для

Что понимать под биоинформатикой? Как видим, смысл термина ещё ỳже... Применение компьютерных
решения биологических задач

Применение компьютерных методов для решения задач
молекулярной биологии

... и еще ỳже...

Компьютерный анализ экспериментальных данных о структурах биологических макромолекул (белков и нуклеиновых кислот) с целью получения биологической информации

Слайд 6

Итак...

Биоинформатика = вычислительная молекулярная биология

Почему так сузился смысл термина?

Итак... Биоинформатика = вычислительная молекулярная биология Почему так сузился смысл термина?

Слайд 7

gatcctccatatacaacggtatctccacctcaggtttagatctcaacaacggaaccattg
ccgacatgagacagttaggtatcgtcgagagttacaagctaaaacgagcagtagtcagct
ctgcatctgaagccgctgaagttctactaagggtggataacatcatccgtgcaagaccaa
gaaccgccaatagacaacatatgtaacatatttaggatatacctcgaaaataataaaccg
ccacactgtcattattataattagaaacagaacgcaaaaattatccactatataattcaa
agacgcgaaaaaaaaagaacaacgcgtcatagaacttttggcaattcgcgtcacaaataa
attttggcaacttatgtttcctcttcgagcagtactcgagccctgtctcaagaatgtaat
aatacccatcgtaggtatggttaaagatagcatctccacaacctcaaagctccttgccga
gagtcgccctcctttgtcgagtaattttcacttttcatatgagaacttattttcttattc
tttactctcacatcctgtagtgattgacactgcaacagccaccatcactagaagaacaga
acaattacttaatagaaaaattatatcttcctcgaaacgatttcctgcttccaacatcta
cgtatatcaagaagcattcacttaccatgacacagcttcagatttcattattgctgacag
ctactatatcactactccatctagtagtggccacgccctatgaggcatatcctatcggaa
aacaataccccccagtggcaagagtcaatgaatcgtttacatttcaaatttccaatgata
cctataaatcgtctgtagacaagacagctcaaataacatacaattgcttcgacttaccga
gctggctttcgtttgactctagttctagaacgttctcaggtgaaccttcttctgacttac
tatctgatgcgaacaccacgttgtatttcaatgtaatactcgagggtacggactctgccg
acagcacgtctttgaacaatacataccaatttgttgttacaaaccgtccatccatctcgc
tatcgtcagatttcaatctattggcgttgttaaaaaactatggttatactaacggcaaaa
acgctctgaaactagatcctaatgaagtcttcaacgtgacttttgaccgttcaatgttca
ctaacgaagaatccattgtgtcgtattacggacgttctcagttgtataatgcgccgttac
ccaattggctgttcttcgattctggcgagttgaagtttactgggacggcaccggtgataa
actcggcgattgctccagaaacaagctacagttttgtcatcatcgctacagacattgaag
gattttctgccgttgaggtagaattcgaattagtcatcggggctcaccagttaactacct
ctattcaaaatagtttgataatcaacgttactgacacaggtaacgtttcatatgacttac
ctctaaactatgtttatctcgatgacgatcctatttcttctgataaattgggttctataa

gatcctccatatacaacggtatctccacctcaggtttagatctcaacaacggaaccattg ccgacatgagacagttaggtatcgtcgagagttacaagctaaaacgagcagtagtcagct ctgcatctgaagccgctgaagttctactaagggtggataacatcatccgtgcaagaccaa gaaccgccaatagacaacatatgtaacatatttaggatatacctcgaaaataataaaccg ccacactgtcattattataattagaaacagaacgcaaaaattatccactatataattcaa agacgcgaaaaaaaaagaacaacgcgtcatagaacttttggcaattcgcgtcacaaataa attttggcaacttatgtttcctcttcgagcagtactcgagccctgtctcaagaatgtaat aatacccatcgtaggtatggttaaagatagcatctccacaacctcaaagctccttgccga gagtcgccctcctttgtcgagtaattttcacttttcatatgagaacttattttcttattc tttactctcacatcctgtagtgattgacactgcaacagccaccatcactagaagaacaga acaattacttaatagaaaaattatatcttcctcgaaacgatttcctgcttccaacatcta cgtatatcaagaagcattcacttaccatgacacagcttcagatttcattattgctgacag

Слайд 8

В конце 1970-х годов был изобретён относительно
быстрый и дешёвый метод экспериментального определения

В конце 1970-х годов был изобретён относительно быстрый и дешёвый метод экспериментального

последовательности оснований в ДНК

Организм

ДНК «в пробирке»

Последовательность

выделение

секвенирование

...TGCCACAAATCAC...

Слайд 9

Для хранения все возрастающей информации о последовательностях ДНК в 1982 году был

Для хранения все возрастающей информации о последовательностях ДНК в 1982 году был
основан GenBank

GenBank — хранилище последовательностей нуклеиновых кислот в виде компьютерных файлов
Объем GenBank’а:
1982: 680 338 букв в 606 последовательностях
1992: 101 008 486 букв в 78 608 последовательностях
2002: 28 507 990 166 букв в 22 318 883 последовательностях 2004: 44 575 745 176 букв в 40 604 319 последовательностях 2005: 56 037 734 462 букв в 52 016 762 последовательностях (из ~165 000 организмов)
Размер файлов — 196 Gb

Слайд 10

Пионеры биоинформатики

Лайнус Полинг

1962

Zuckerkandl, E., and L. Pauling. 1962. Molecular disease, evolution, and

Пионеры биоинформатики Лайнус Полинг 1962 Zuckerkandl, E., and L. Pauling. 1962. Molecular
genic heterogeneity. Horizons in Biochemistry, Academic Press, New York, 189-225.
Zuckerkandl, E., and L. Pauling. 1965. Evolutionary divergence and convergence
in proteins. Evolving Genes and Proteins, Academic Press, New York, 97-166.

Анализ аминокислотных последовательностей глобинов нескольких позвоночных
Гипотеза молекулярных часов

Слайд 11

Пионеры биоинформатики

Маргарет Дейхофф

Однобуквенный код аминокислот
A,C,D,E,F,G,H…
Матрицы аминокислотных замен PAM (Point Accepted Mutation)

1965

Атлас последовательностей

Пионеры биоинформатики Маргарет Дейхофф Однобуквенный код аминокислот A,C,D,E,F,G,H… Матрицы аминокислотных замен PAM
белков и их структур (1965)

Слайд 12

Первый “банк данных”

Атлас белковых последовательностей и их структур

1965 -1978

Первая версия атласа содержала

Первый “банк данных” Атлас белковых последовательностей и их структур 1965 -1978 Первая
описание 65 (!) последовательностей белков

Слайд 13

Банки данных

Архивные (примеры: PDB, GenBank) за содержание каждой записи отвечает её автор-экспериментатор

Банки данных Архивные (примеры: PDB, GenBank) за содержание каждой записи отвечает её
Курируемые за содержание записей отвечают специальные люди — кураторы
Автоматические записи генерируются компьютерными программами

Слайд 14

Банк данных Swiss-Prot

1986

Swiss-Prot – база знаний о белковых последовательностях

http://www.expasy.org/sprot/

Курируемая база данных

Банк данных Swiss-Prot 1986 Swiss-Prot – база знаний о белковых последовательностях http://www.expasy.org/sprot/

“Золотой стандарт” аннотации

Слайд 15

Банк данных Swiss-Prot

Амос Байрох

Руководитель группы Swiss-Prot в Швейцарском Институте Биоинформатики

С 1987

Банк данных Swiss-Prot Амос Байрох Руководитель группы Swiss-Prot в Швейцарском Институте Биоинформатики
поддерживается в сотрудничестве между
Swiss Institute of Bioinformatics (SIB)
European Bioinformatics Institute (EBI)

Слайд 16

Банк данных Swiss-Prot

Статистика роста
количества документов

Текущий релиз 48.9 (24 января 2006) содержит

Банк данных Swiss-Prot Статистика роста количества документов Текущий релиз 48.9 (24 января
206586 документов

1986

2006

2001

Слайд 17

Банк данных TrEMBL
Формальная трансляция всех кодирующих нуклеотидных последовательностей из банка EMBL
Автоматическая классификация

Банк данных TrEMBL Формальная трансляция всех кодирующих нуклеотидных последовательностей из банка EMBL
и аннотация

TrEMBL (Translated EMBL)

Текущий релиз 31.9 (24 января 2006) содержит 2 586 884 документа

Слайд 18

Тенденция объединения

2002

Тенденция объединения 2002

Слайд 19

Банк данных UniProt

UniProt (Universal Protein Resource)

UniProt Knowlegebase – SwissProt+TrEMBL
UniProt Archive –

Банк данных UniProt UniProt (Universal Protein Resource) UniProt Knowlegebase – SwissProt+TrEMBL UniProt
UniParc
UniProt Reference – UniRef

Слайд 20

~2 500 000
последовательностей

компьютерный поиск гена, трансляция и компьютерная аннотация

UniRef
(UniProt
non-redundant

~2 500 000 последовательностей компьютерный поиск гена, трансляция и компьютерная аннотация UniRef

Reference
databases)

UniParc (UniProt Archive)

~200 000 последовательностей

Экспертиза

Базы данных
научной литературы

Слайд 21

Соотношение числа белков, представленных в разных банках

3 078 524

33 321

206 586

Последовательностей во много

Соотношение числа белков, представленных в разных банках 3 078 524 33 321
раз больше, чем структур!
Большинство последовательностей не аннотированы!

Слайд 22

Документ банка данных Swiss-Prot

Описание документа: идентификатор,
имя, дата создания и модификации

Аннотация

Документ банка данных Swiss-Prot Описание документа: идентификатор, имя, дата создания и модификации Аннотация последовательности Последовательность
последовательности

Последовательность

Имя файла: Что-такое-биоинформатика?Банк-SwissProt.pptx
Количество просмотров: 96
Количество скачиваний: 0