BIOINFORMATIKA V PRAXI


                                      CVIČENÍ 3 – DRUHÁ ČÁST


                            IDENTIFIKACE GENŮ, PROTEINŮ A JEJICH FUNKCE



STUDIJNÍ MATERIÁLY

Studijní materiály předmětu C2130 Úvod do chemoinformatiky a bioinformatiky, přednáška Predikce
genu, Sequence-evolution-function: Computational Approaches in Comparative Genomics.


CHYBY PŘI PREDIKCI GENŮ

Velmi zjednodušený přístup k predikci prokaryotických genů (genem je nejdelší ORF) vede k chybám,
ale jejich množství je poměrně malé. Chyby mohou také vznikat při sekvencování DNA.
Přidání/odstranění startovního a/nebo stop kodonu může vést ke zkrácení, prodloužení nebo úplnému
vynechání genu.


ÚKOL 1 – příklady chyb vzniklých při sekvenaci

Pomocí predikčního programu GeneMark (http://exon.gatech.edu/GeneMark) identifikujte geny
v sekvenačních výstupech a porovnejte je s původní sekvencí z databáze (část genomu E. coli).
Určete, k jaké chybě došlo. Pro porovnání rozdílně predikovaných genů využijte program Align
(http://www.ebi.ac.uk/Tools/emboss/align/).


SEKVENCE E. COLI

???


PŘÍKLAD 1

???


PŘÍKLAD 2

???


PREDIKCE GENŮ U EUKARYOT

Genomy jednobuněčných eukaryot se navzájem výrazně liší (frekvence intronů, jak velká část genomu
je tvořená geny kódujícími proteiny). Pro některá jednobuněčná eukaryota (s nízkou frekvencí
intronů) je možné použít stejné postupy jako pro prokaryota.


ÚKOL 2

Charakterizujte část genomu Candida albicans (kvasinka) pomocí programu GeneMark
(http://exon.gatech.edu/GeneMark), verze pro nižší eukaryota. U identifikovaných genů určete možnou
funkci.


???


ÚKOL 3

Charakterizujte část genomu Candida albicans (kvasinka) rovněž pomocí heuristického modelu.


PREDIKCE GENŮ U MNOHOBUNĚČNÝCH EUKARYOT



Mnohobuněčná eukaryota se vyznačují komplexní organizací genomu, geny jsou separovány dlouhými
intergenovými úseky, geny obsahují mnoho intronů, i velmi dlouhých. Exony/introny jsou
identifikovány pomocí míst setřihu (GT na 5´konci intronu, AG na 3´konci). Vzniká velké množství
chyb! Dlouhé introny jsou určeny jako intergenové úseky, krátké intergenové úseky jako introny,
krátké exony nemusí být identifikovány.


ÚKOL 4

Analyzujte část genomu mnohobuněčného eukaryotického organismu pomocí programu GeneMark
(http://exon.gatech.edu/GeneMark), verze pro eukaryota.


???


ÚKOL 5

Analyzujte část genomu mnohobuněčného eukaryotického organismu také pomocí programu

GENSCAN (http://genes.mit.edu/GENSCAN.html). Porovnejte s výsledky z úkolu 4.