SlideShare a Scribd company logo
1 of 30
Download to read offline
Bioinformatics 101
NikolayVyahhi
vyahhi@bioinf.spbau.ru
Algorithmic Biology Lab
суббота, 15 сентября 12 г.
Bioinformatics
• Bio + Informatics
• Application of computer technology to the
management and analysis of biological data.
• The result is that computers are being used to
gather, store, analyse and merge biological data.
• Also known as
Computational Molecular Biology
System Biology
суббота, 15 сентября 12 г.
Today
• Molecular Biology: DNA, RNA, Proteins
• Genomics and Sequencing
• Proteomics
суббота, 15 сентября 12 г.
Molecular Biology
• DNA
• RNA
• Proteins
суббота, 15 сентября 12 г.
DNA
• Recipe Book
• Double Helix
• Nucleotide (base):
• A — T
• C — G
суббота, 15 сентября 12 г.
DNA Replication
• Replication:
DNA → 2 * DNA
суббота, 15 сентября 12 г.
RNA
• Recipe Sheet
• Carries Information
from DNA
• Letters:A, C, G, U
суббота, 15 сентября 12 г.
Transcription
• Transcription
DNA → RNA
суббота, 15 сентября 12 г.
Types of RNA
• mRNA (genes)
• non-coding RNA:
• miRNA / siRNA
• tRNA
суббота, 15 сентября 12 г.
Proteins
• Dish
• Functions:
• Structure
• Catalyze (Enzyme)
• Signalling
• Transport
суббота, 15 сентября 12 г.
Translation
• Amino Acids
20 letters — ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY
• Translation
RNA → Protein
3bp (codon) → 1aa
суббота, 15 сентября 12 г.
Protein Structures
• Primary (aa sequence)
• Secondary (sheet, helix)
• Tertiary (3D)
• Quaternary (complex)
суббота, 15 сентября 12 г.
Central Dogma
суббота, 15 сентября 12 г.
Definitions
• Genome — entire organism's DNA
• Transcriptome — entire organism's RNA
• Proteome — entire organism's proteins
•
суббота, 15 сентября 12 г.
Genomics
суббота, 15 сентября 12 г.
Just Sequences
AGCTTTTCATTCTGACTGCAACGGGCAATATGTCTCTGTGTGGATTAAAAAAAGAGTGTCTGAT
AGCAGCTTCTGAACTGGTTACCTGCCGTGAGTAAATTAAAATTTTATTGACTTAGGTCACTAAA
TACTTTAACCAATATAGGCATAGCGCACAGACAGATAAAAATTACAGAGTACACAACATCCATG
AAACGCATTAGCACCACCATTACCACCACCATCACCATTACCACAGGTAACGGTGCGGGCTGAC
GCGTACAGGAAACACAGAAAAAAGCCCGCACCTGACAGTGCGGGCTTTTTTTTTCGACCAAAGG
TAACGAGGTAACAACCATGCGAGTGTTGAAGTTCGGCGGTACATCAGTGGCAAATGCAGAACGT
TTTCTGCGTGTTGCCGATATTCTGGAAAGCAATGCCAGGCAGGGGCAGGTGGCCACCGTCCTCT
CTGCCCCCGCCAAAATCACCAACCACCTGGTGGCGATGATTGAAAAAACCATTAGCGGCCAGGA
TGCTTTACCCAATATCAGCGATGCCGAACGTATTTTTGCCGAACTTTTGACGGGACTCGCCGCC
GCCCAGCCGGGGTTCCCGCTGGCGCAATTGAAAACTTTCGTCGATCAGGAATTTGCCCAAATAA
AACATGTCCTGCATGGCATTAGTTTGTTGGGGCAGTGCCCGGATAGCATCAACGCTGCGCTGAT
TTGCCGTGGCGAGAAAATGTCGATCGCCATTATGGCCGGCGTATTAGAAGCGCGCGGTCACAAC
GTTACTGTTATCGATCCGGTCGAAAAACTGCTGGCAGTGGGGCATTACCTCGAATCTACCGTCG
ATATTGCTGAGTCCACCCGCCGTATTGCGGCAAGCCGCATTCCGGCTGATCACATGGTGCTGAT
GGCAGGTTTCACCGCCGGTAATGAAAAAGGCGAACTGGTGGTGCTTGGACGCAACGGTTCCGAC
TACTCTGCTGCGGTGCTGGCTGCCTGTTTACGCGCCGATTGTTGCGAGATTTGGACGGACGTTG
ACGGGGTCTATACCTGCGACCCGCGTCAGGTGCCCGATGCGAGGTTGTTGAAGTCGATGTCCTA
CCAGGAAGCGATGGAGCTTTCCTACTTCGGCGCTAAAGTTCTTCACCCCCGCACCATTACCCCC
ATCGCCCAGTTCCAGATCCCTTGCCTGATTAAAAATACCGGAAATCCTCAAGCACCAGGTACGC
суббота, 15 сентября 12 г.
Meaning
суббота, 15 сентября 12 г.
Genomics
суббота, 15 сентября 12 г.
Mammalian Genomes
суббота, 15 сентября 12 г.
Genomics
суббота, 15 сентября 12 г.
Genome Sequencing
суббота, 15 сентября 12 г.
Genomics
• 1000genomes.org (done)
• genome10k.org (mammalian)
• Sequencing in 2011:
• SNPs 1M ($99, 23andme.com)
• Exome 50M ($999, 23andme.com)
• Full Genome: 3G ($5000, Illumina)
суббота, 15 сентября 12 г.
Genome Assembly
• Genome assembly in silico:
• de novo (Bacteria etc.)
• by reference (Human etc.)
суббота, 15 сентября 12 г.
Proteomics
суббота, 15 сентября 12 г.
2D & 3D Structures
суббота, 15 сентября 12 г.
Mass Spectrometry
суббота, 15 сентября 12 г.
Networks / Pathways
суббота, 15 сентября 12 г.
Databases
• Sequences
DNA, RNA, Proteins
• Ontologies
• Tools (BLAST)
• Major DB: NCBI / EBI
суббота, 15 сентября 12 г.
Evolution
суббота, 15 сентября 12 г.
Today
• Molecular Biology: DNA, RNA, Proteins
• Genomics and Sequencing
• Proteomics
суббота, 15 сентября 12 г.

More Related Content

Viewers also liked

Biotech autumn2012-02-comparative genomics
Biotech autumn2012-02-comparative genomicsBiotech autumn2012-02-comparative genomics
Biotech autumn2012-02-comparative genomicsBioinformaticsInstitute
 
ANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do this
ANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do thisANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do this
ANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do thisAdina Chuang Howe
 
iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...
iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...
iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...Health IT Conference – iHT2
 
Metagenome : fungal and bacterial interactions
Metagenome : fungal and bacterial interactionsMetagenome : fungal and bacterial interactions
Metagenome : fungal and bacterial interactionsLaurence Delhaes
 
Towards better tools for fungal environmental metagenomics
Towards better tools for fungal environmental metagenomicsTowards better tools for fungal environmental metagenomics
Towards better tools for fungal environmental metagenomicsJason Stajich
 
Bioinformatics Introduction
Bioinformatics IntroductionBioinformatics Introduction
Bioinformatics IntroductionDavid Montaner
 
Genomic medicine and Bioinformatics Prof Vajira Dissanayake
Genomic medicine and Bioinformatics  Prof Vajira Dissanayake Genomic medicine and Bioinformatics  Prof Vajira Dissanayake
Genomic medicine and Bioinformatics Prof Vajira Dissanayake costi2014
 

Viewers also liked (20)

Biotech2012spring 1-overview 0
Biotech2012spring 1-overview 0Biotech2012spring 1-overview 0
Biotech2012spring 1-overview 0
 
Ngs 1 0_0
Ngs 1 0_0Ngs 1 0_0
Ngs 1 0_0
 
Biotech autumn2012-02-comparative genomics
Biotech autumn2012-02-comparative genomicsBiotech autumn2012-02-comparative genomics
Biotech autumn2012-02-comparative genomics
 
Ch08 massspec
Ch08 massspecCh08 massspec
Ch08 massspec
 
Bioalgo 2012-04-hmm
Bioalgo 2012-04-hmmBioalgo 2012-04-hmm
Bioalgo 2012-04-hmm
 
Ch11 hmm
Ch11 hmmCh11 hmm
Ch11 hmm
 
Seminar mol biol_1_spring_2013
Seminar mol biol_1_spring_2013Seminar mol biol_1_spring_2013
Seminar mol biol_1_spring_2013
 
ANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do this
ANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do thisANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do this
ANL Soil Metagenomics 2014 Soil Reference Database - Let's do this
 
iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...
iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...
iHT² Health IT Summit New York - Cancer Care Ontario Presentation "Transformi...
 
Ngs 1
Ngs 1Ngs 1
Ngs 1
 
Ch06 alignment
Ch06 alignmentCh06 alignment
Ch06 alignment
 
Metagenome : fungal and bacterial interactions
Metagenome : fungal and bacterial interactionsMetagenome : fungal and bacterial interactions
Metagenome : fungal and bacterial interactions
 
Towards better tools for fungal environmental metagenomics
Towards better tools for fungal environmental metagenomicsTowards better tools for fungal environmental metagenomics
Towards better tools for fungal environmental metagenomics
 
Ch08 graphsdnaseq
Ch08 graphsdnaseqCh08 graphsdnaseq
Ch08 graphsdnaseq
 
Bioalgo 2012-01-gene-prediction-stat
Bioalgo 2012-01-gene-prediction-statBioalgo 2012-01-gene-prediction-stat
Bioalgo 2012-01-gene-prediction-stat
 
Biotechnology 2012-03
Biotechnology 2012-03Biotechnology 2012-03
Biotechnology 2012-03
 
Bioinformatics Introduction
Bioinformatics IntroductionBioinformatics Introduction
Bioinformatics Introduction
 
Bioalgo 2012-03-massspec
Bioalgo 2012-03-massspecBioalgo 2012-03-massspec
Bioalgo 2012-03-massspec
 
Genomic medicine and Bioinformatics Prof Vajira Dissanayake
Genomic medicine and Bioinformatics  Prof Vajira Dissanayake Genomic medicine and Bioinformatics  Prof Vajira Dissanayake
Genomic medicine and Bioinformatics Prof Vajira Dissanayake
 
Biotech autumn2012-02-ngs2
Biotech autumn2012-02-ngs2Biotech autumn2012-02-ngs2
Biotech autumn2012-02-ngs2
 

More from BioinformaticsInstitute

Comparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphsComparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphsBioinformaticsInstitute
 
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
 Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес... Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...BioinformaticsInstitute
 
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днкВперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днкBioinformaticsInstitute
 
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр ПредеусBioinformaticsInstitute
 
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...BioinformaticsInstitute
 
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)BioinformaticsInstitute
 
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...BioinformaticsInstitute
 
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)BioinformaticsInstitute
 

More from BioinformaticsInstitute (20)

Graph genome
Graph genome Graph genome
Graph genome
 
Nanopores sequencing
Nanopores sequencingNanopores sequencing
Nanopores sequencing
 
A superglue for string comparison
A superglue for string comparisonA superglue for string comparison
A superglue for string comparison
 
Comparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphsComparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphs
 
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
 Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес... Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
 
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днкВперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
 
Knime & bioinformatics
Knime & bioinformaticsKnime & bioinformatics
Knime & bioinformatics
 
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
 
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
 
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
 
Плюрипотентность 101
Плюрипотентность 101Плюрипотентность 101
Плюрипотентность 101
 
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
 
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
 
Biodb 2011-everything
Biodb 2011-everythingBiodb 2011-everything
Biodb 2011-everything
 
Biodb 2011-05
Biodb 2011-05Biodb 2011-05
Biodb 2011-05
 
Biodb 2011-04
Biodb 2011-04Biodb 2011-04
Biodb 2011-04
 
Biodb 2011-03
Biodb 2011-03Biodb 2011-03
Biodb 2011-03
 
Biodb 2011-01
Biodb 2011-01Biodb 2011-01
Biodb 2011-01
 
Biodb 2011-02
Biodb 2011-02Biodb 2011-02
Biodb 2011-02
 
Ngs 3 1
Ngs 3 1Ngs 3 1
Ngs 3 1
 

Bioinformatics 2012-01