PB051 Výpočetní metody bioinformatice a biologii - Týden 1 PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlíž Katedra informačních technologií Masarykova Univerzita Brno Podzim 2010 :o projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. EVROPSKÁ UNIE r"v ii" PB051 Výpočetní metody v \^J U XI I íl© bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomove data prohlížeče Informace o kurzu Genomove data prohlížeče Kontaktní údaje ► Dr. Matej Lexa, C506 (lexa@fi.muni.cz) ► Kurz: Út 8:00-9:50 (B130) ► Konzultace: Čt 13:00-15:00 (C506) ► http://www.fi.muni.cz/~lexa/teaching.html PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Klasifikace ► Hodnotí se «- Cvičení 2 x 25 bodů «- Zkouška 50 bodů ► Klasifikační stupnice - A91 -100 - B 81 -90 - C 71 -80 - D 61 -70 - E 51 -60 - F méně než 51 PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Osnova PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 ► Analýza dat v genomovem kontextu ► Aplikace Markovovskych modelů v bioinformatice ► Statická analýza sítí ► Dynamická analýza sítí Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Analýza dat v genomovém kontextu PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 ► Prohlížeče genomu (UCSC, Ensembl, Argo, GBrowse) ► Základní funkce UCSC Genome Browser ► Pokročilé funkce UCSC Genome Browser ► Programovatelný přístup ke genomu přes rozhraní Biomart Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Aplikace Markovovských modelů v bioinformatice ► Markovovy řetězce ► Markovovy řetězce proměnného řádu ► Skryté Markovovske modely ► HMM profily ► HMM pro identifikaci genů PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Náplň předmětu - část systémová biologie SSSSííä 11 J %^ biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče ► metody a nástroje statické analýzy *■ integrace dat *■ rekonstrukce sítě genových interakcí z experimentálních dat *■ analýza interakční sítě jako obecného grafu ► metody a nástroje dynamické analýzy *■ deterministické simulační techniky *■ stochastické simulační techniky *■ metody odhadování parametrů Metody a nástroje statické analýzy ► integrace dat «- nástroje: Genome-Matrix, Gaggle rekonstrukce sítí «- nástroje: Genomica, GeneNetworks ► analýza sítí - nástroje: Cytoscape, VisAnt PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Metody a nástroje dynamické analýzy PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 deterministické simulace - nástroje: Dizzy, COPASI ► stochastické simulace - nástroje: Dizzy, STOCKS ► odhadování parametrů - nástroje: COPASI, BioCHAM Informace o kurzu Genomové data prohlížeče r"v ii" PB051 Výpočetní metody v \^J U XI I íl© bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomove data prohlížeče Genomove data prohlížeče Biologie genomu PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Biologie genomu PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče l ü-rnn íHkí 30-iifT Biologie genomu PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Biologie genomu Exons {regions of genes coding lor protein, rRNA, or I RNA) |1.5%> /Ropetitlve \ / DNA Atu etoments ^vj (1») / unrelated to / transpoaabEe / j eiemmts / i (about 15%) ■y/ 1 j Intone ond regulatory sequences {24%) Unique noncodlnq £>WA(15%) Simple sequence Lůrge-Segment DNA (3%) duplications (S-Stt) PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Získávání experimentálních dat o genomu SSSSSfiSÄ 1 %^ biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče ► organizace (konfokální a elektronová mikroskopie) ► sekvenace ► mapování metylace, nukleozomů ► měření transkripce (RNA-Seq, DNA čipy) ► identifikace regulačních sekvencí (Chip-Seq) funkce genů - podrobný výzkum In silico anotace sekvence genomu PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 ► predikce genů ► homologie (zjišťování podobnosti sekvencí) Informace o kurzu Genomové data prohlížeče Struktura genomu ► Geny kódující «- proteiny (exon, intron) - RNA ► Regulační sekvence «- promotory - enhancery - jiné ► Repetitivní sekvence ► Cizí sekvence - viry - transpozony ► Oblasti podobnosti (homology) - SNP - delší strukturní variace PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče UCSC Genome Browser PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Location Edit View Bookmarks lools Settings Help Gt ' , Q. Q G ^ j C id=73350821E,knownGgne=full|'i ij] |[ČL |T[Q V Human chr5:70,256.524-70,28... EE!!S3EaZ3a y CR DNA Convert PDF/PS Help UCSC Genome Browser on Human Mar. 2006 Assembly move j <« I « \< \> | » | >» | í00m m j 1.5k | 3x | 10k | base | ZQQm out | 1.5k JJk | position/search I chr5:7Q,256,524-70,284,592 || jump [ clear | size 28,069 bp. [ configure chr-5 ICIÍ3.2 I ■ ■■ _H «t ■»■■!■ ■ I ■ ■ HTJ-J H—H-------1-----r- --------IK-----------------------1----------1—H------1-----H- Hsve Been SP,11™^, { ( ( ■ '■•;■■ , .-,.'■:■■. v ->■■■.;:-•. : ľ:.'^: ■ r'vation 117 Soe( iLiMAliL U http://genome.ucsc;.edu/cgi-bin/hgc?hgsid=733...523&r=70284592&db=rigl86 f ■ .. :■:::: :■.: J-l--J.:i.--T-TVJJíTCMgtiiyWIIILtfTMJ)HMPT1gT -.; :ľ-r- :- amirs who t r ^j <ř«JIS I- —■ ^""''"j* "Til* -tho ________+ - Informace o kurzu Genomové data prohlížeče DecodeMe Browser PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče *" '«W- iSíí iÄí4ffÍ£rfL^ 4hrt ?*? Ľ1° c" c" c" «^io.'^.ŕí Mttl'l lit mhlil»! MMN Hill» IIMIIIHvIJIdlPlUlülrillkilirilJdnJ t'lftpt Mill! ill IUI HNi llli|i-lltn«i< lUiBlllfUi Hi Tili E ip+rri - C*r-iry-p 5^qup-.-iĹP Huild 3fl Golden Helix Genome Browser PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Plot of Column Cuu-Tu'iid IwjlŮ P Írom nssix í.'-iujii !>:.<> lAddiW .'.todŕli |3i2j Fte weiv neb C-J3-. í-j-|r-a::'ilfr[j-.r - ni ff X s EIL. Cůn/ifefW-liigWP-vA* 0 iŕ Cwr/Treini *glO P: [71 Hg Cofr/Trend JnglDP: itsfil anoottnj FiUw *-" □ a Hl b s Cjrait I ŕfaluty Iter frmcďtans SM*_A-íajB4 CKf ,1ľ*rtd -*510 P: d¥ - 3: ü.somas lH:St;-FmwTiM.ffuhr-1 ^^jjvk^cjjfioj»i^|k^j|iföÄ OlľB:]3.2&44M CJlffl:5fl.B53lM QirB:9l.4ZlBM OirB:l27.9SM Kjryoqran- ilTTTTT M I I ■ I I II ■!! Kngwn Grnc Annotation II III IIIJL ! I IM INI III II I Ulli Uli L Informace o kurzu Genomové data prohlížeče IGB PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče JGI Browser PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 Informace o kurzu Genomové data prohlížeče - •■ ■ - - - "S.„fl.....» ;scaffold_1:1-10DDOD Apply ■ Size: 1000QO Feature: JAM_UserModels:522' ^ 14« I 3x I 10« j Cue | •ř\ 1.S» 3« 1»Jt AA Fit | BMA.J äí» Pemmiink ffiAdd custom tra + SII.II1J Fli|> iflWIl I -T 11 11 2*001 ^tWOl I I I * Contigs in Scaffol- User lodels estExtDG_fgenesh ;■;:■; ■;:•;; kí ■J.JHiU CSUSM unigenes Bist JJllilll FgenŕE.h.nKiffis.ŕ'ä; . . ...■■-..■'...viviiw: lir, -j nnu ciayí.ESTs Blat II m HU III * 39161 teat I hf I -ipts in catalog pel- Fri Jan 3') 17:18:22 2<>«>, 75C m. WH H 1 L..... 31,t 11 ■ II H» !► ► 1* K- RIKEN Genome Browser PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii - Týden 1 ■ F«mj*jj PC*ÍA i thiLrb llri £!■■■■ i- — njjnll