Лекция_3_БИ_М_2014

Основы биоинформатики (вводная часть)

И.В. Голденкова-Павлова

Биоинформатика: как она возникла?

Пионеры

биоинформатики

1962

Лайнус Полинг

§Анализ аминокислотных

последовательностей глобинов нескольких позвоночных

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

Пионеры

биоинформатики

1965

Маргарет Дейхофф

§Однобуквенный код аминокислот

A,C,D,E,F,G,H…

§Матрицы аминокислотных замен

PAM (Point Accepted Mutation)

ATG метионин Met M

Met-Ala-Glu-Cys-… MAGC…

Атлас последовательностей белков и их структур (1965)

В конце 1970-х годов был изобретён относительно быстрый и дешёвый метод экспериментального определения последовательности оснований в ДНК

(Метод Ф. Сэнгера, Ф. Максама и В. Гильберта)

...TGCCACAAATCAC...

выделение секвенирование

В 1978 г. было опубликовано 200 статей, описывающих

секвенированные нуклеотидных последовательности

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

Важное событие в развитии биоинформатики

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

GenBank

GenBank — хранилище последовательностей нуклеиновых кислот в

виде компьютерных файлов

Важный этап развития биоинформатики

1996 год: сформулированы

«Бермудские принципы» (названы по месту проведения конференции)

Все данные, даже по небольшим участкам геномов, должны помещаться в банки данных и быть доступны для всех желающих.

Биоинформатика включает в себя:

§базы данных, в которых хранится биологическая информация (банки данных). Пример - NCBI

§набор инструментов для анализа тех данных, которые лежат в таких базах. Пример – NCBI.

От хромосомы до последовательности

Огромное число секвенированных геномов

CGCCAGCTGGACGGGCACACCATGAGGCTGCTGACCCTCCTGGGCCTTCTG TGTGGCTCGGTGGCCACCCCCTTAGGCCCGAAGTGGCCTGAACCTGTGTTC GGGCGCCTGGCATCCCCCGGCTTTCCAGGGGAGTATGCCAATGACCAGGAG CGGCGCTGGACCCTGACTGCACCCCCCGGCTACCGCCTGCGCCTCTACTTC ACCCACTTCGACCTGGAGCTCTCCCACCTCTGCGAGTACGACTTCGTCAAG 10