Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010




НазваниеЛекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010
Дата конвертации15.02.2013
Размер445 b.
ТипЛекция


Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития

  • Денис Могиленко

  • 2010










PAM = Point Accepted Mutation

  • PAM = Point Accepted Mutation

  • Набор матриц, которые используются для выравнивания аминокислотных последовательностей белков

  • Substitution Matrix

  • Матрица 20X20: в узлах – вероятности замены одной аминокислоты на другую





C 1982 по 1992 годы:

  • C 1982 по 1992 годы:

  • Walter Goad

  • Создал прототип GenBank:

  • Последовательности

  • + функции, мутации, кодируемые белки, регуляторные сайты и т.д.

  • База данных



Dot Matrix

  • A.J. Gibbs &

  • G.A. McIntyre

  • 1970 год

  • Метод сравнения двух последовательностей



Homo sapiens MYC-associated zinc finger protein (purine-binding transcription factor) (MAZ)

  • Homo sapiens MYC-associated zinc finger protein (purine-binding transcription factor) (MAZ)



Вычисление наилучшего выравнивания путем прохождения по Dot matrix для двух белков по 300 аминокислот требует 10^88 сравнений

  • Вычисление наилучшего выравнивания путем прохождения по Dot matrix для двух белков по 300 аминокислот требует 10^88 сравнений



Выравнивание последовательностей методами динамического программирования

  • Neddleman & Wunsch

  • 1970 год

  • Алгоритм:

  • Начинает с конца последовательностей и продвигается, за каждый цикл сравнивая по одной букве

  • Генерирует все возможные варианты (сходство, различие, делеция, инсерция)

  • Определяют очки:

  • Например, сходство = +1, различие = 0, gap = -0.5





Нахождение локальных выравниваний между последовательностями

  • Smith & Waterman

  • 1981 год

  • Существуют участки, которые хорошо выравниваются.

  • Local alignment:

  • Similarity score – оценка совпадений/несовпадений

  • Distance score – оценка того, сколько необходимо сделать однобуквенных замен. Чтобы превратить одну последовательность в другую



Установление эволюционных связей при помощи последовательностей

  • «Древо жизни»

  • Множественное выравнивание

  • Вычисление Similarity score для каждой пары

  • Строится граф, отражающий число различий (Distance score) между последовательностями

  • Например, метод Neighbor-joining, Saitou & Nei, 1987



Выравнивание последовательностей (alignment)

  • Выравнивание последовательностей представляет процедуру сравнения двух или нескольких последовательностей путем поиска символов или паттернов, расположенных в одинаковом порядке во всех выравниваемых последовательностях



Глобальное и локальное выравнивание



Значение выравнивания последовательностей

  • Сходство функций

  • Регуляции

  • Трехмерной структуры

  • Гомология (в случае сходных последовательностей у различных организмов)





Связь множественного выравнивания и филогенетического древа





Дупликации с дивергенцией

  • Дупликации с дивергенцией

  • Перераспределение (обмен) доменов между белками (или образование «химерных» генов)

  • Возникновение новых доменов



Большинство методов филогенетического анализа предполагают, что каждая аминокислота или нуклеиновая кислота в пептиде или ДНК изменяется в эволюции независимо от других

  • Большинство методов филогенетического анализа предполагают, что каждая аминокислота или нуклеиновая кислота в пептиде или ДНК изменяется в эволюции независимо от других













Bootstrap

  • Проверка воспроизводимости ветвей в древе

  • Вносятся изменения в выравнивание, таким образом, что исходные буквы случайным образом перемешиваются и создаются новые выравнивания такой же длины, что и исходное – строится новое дерево

  • Подсчитывается процент совпадений в для каждого узла для исходного и сгенерированных деревьев



Ген Hedgehog кодирует секретируемый морфоген, активирующий различные пути внутриклеточного сигналинга



Эволюция Hedgehog (HH): доменная структура Hedgling





Hedgehog у Nematostella





Hedgehog в развитии Nematostella





Похожие:

Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconТранспортная и складская логистика Содержание Введение
Применение информационных технологий для решения задач транспортной и складской логистики
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconРешение задач Урок геометрии в 11 классе
Отработка навыков и умений решения простейших задач в координатах и решения задач на скалярное произведение векторов
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconПрименение цифрового измерительного приемника "Аргамак-И" для задач радиомониторинга Козьмин Владимир Алексеевич, заместитель генерального директора
Применение цифрового измерительного приемника "Аргамак-И" для задач радиомониторинга
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconРасширение доступности образования; расширение доступности образования
Большое внимание уделять показу возможностей применение теоретических вопросов для решения различных задач
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconПрименение производной в экономике
Для многих отраслей науки она стала важным орудием количественного расчета, методом точного исследования и средством предельно четкой...
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconПрименение производной при решении задач применение производной при решении задач
Перевести задачу на язык функций выбрать удобный параметр (х), через который интересующую нас величину выразить как функцию f(x)
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconЭкспериментальная площадка
Организация непрерывного профессионального образования «Школа колледж предприятие» в рамках сетевого взаимодействия «учреждение спо...
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconУрок проект: Комбинаторика и ее применение Проблемный вопрос: Может ли нам комбинаторика помочь в реальной жизни?
Решение комбинаторных задач развивает творческие способности, помогает при решении олимпиадных задач, задач из егэ
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconРаботу выполнила ученица 9 класса
Денис Давыдов поэт воин. Знаменитый человек. Участник Отечественной войны 1812 года. Её герой. Денис Васильевич Давыдов не только...
Лекция 5 Применение биоинформатики для решения задач эволюционной биологии развития Денис Могиленко 2010 iconСформировать навыки решения задач на представления информации в компьютере. Сформировать навыки решения задач на представления информации в компьютере
Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон
Разместите кнопку на своём сайте:
hnu.docdat.com


База данных защищена авторским правом ©hnu.docdat.com 2012
обратиться к администрации
hnu.docdat.com
Главная страница