- O documento introduz o campo da bioinformática, discutindo o DNA, genoma, sequenciamento, montagem e anotação de genomas. Também aborda alinhamento de sequências usando programação dinâmica e aplicações como estudos de expressão gênica e redes biológicas.

1. Introdução à
Bioinformática
Leandro Lima – 08/05/2012
llima@ime.usp.br
estudarcomputacao.com
@lelimat

2. Quem sou eu
* Bacharel em Ciência da Computação
Universidade Federal do Ceará (2003-2006)
* Mestre em Ciência da Computação
Universidade de São Paulo (2007-2009)
* Doutorando em Bioinformática
Universidade de São Paulo (2011- ????)
Trabalhos atuais:
* Hospital AC Camargo – Centro Internacional de Pesquisa e Ensino –
Laboratório de Bioinformática e Bioestatística
* FMU – Professor do curso de Ciência da Computação

3. Quem sou eu
Record: 4m27s

4. Sumário
- Um pouco de Biologia
- Genômica
- Bioinformática
- Alinhamento de sequências
(programação dinâmica)
- Aplicações
- Estudo
- Trabalho

5. Um pouco de Biologia (I)
Gregor Mendel
("Ensaios com plantas
híbridas", 1865)

6. Um pouco de Biologia (II)
Watson e Crick e a
estrutura do DNA
(1953)

7. Um pouco de Biologia (III)
Imagem: http://pathology.jhu.edu/pc/BasicCauses.php

8. Dogma Central da
Biologia Molecular

9. O genoma é toda a informação
hereditária de um organismo que
está codificada em seu DNA
Etapas de estudo:
(1) Sequenciamento
(2) Montagem
(3) Anotação

10. Sequenciamento

11. Montagem

12. Anotação

13. ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Sequenciamento

14. ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Montagem

15. ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Anotação

16. Sequenciamento de DNA

17. Sequenciamento de DNA

19. Uma definição de Bioinformática
“o conjunto das técnicas advindas
da matemática, estatística e
computação aplicadas a
problemas da biologia molecular”
João Setúbal, em Genômica, 2004

20. Alinhamento de sequências

21. Um exemplo usando programação
dinâmica (7º semestre)
Alinhar as sequências
GAATTCAGTTA
GGATCGA

29. Resultado
G _ A A T T C A G T T A
| | | | | |
G G _ A _ T C _ G _ _ A
Score = 6

30. Outros estudos
- Single-nucleotide polymorphism (SNP, do
inglês polimorfismo em único nucleotídeo)

31. Outros estudos (II)
- Copy-number variation
(CNV, do inglês variação
no número de cópias)

32. Dogma Central da
Biologia Molecular
Expressão gênica
(mRNA)

33. Medida de expressão
gênica (ex: microarrays)
Figuras: http://www.chrisdellavedova.com
http://www.har.mrc.ac.uk/services/MPC/microarray/

34. Números
gene Am1 Am2 Am3 Am4 Am5 …
A 2.5 1.5 5 6.3 3.4 …
B 3.2 5.6 4.4 4 7 …
C 4.5 10.3 1.2 5.5 5 …
D 1.5 3.2 4.5 3.4 4.5 …
E 3.5 6.7 2.6 2.5 2.5 …
… … … … … … …
Matriz de transição

35. Padrões de expressão

36. Clustering analysis
(análise de agrupamento)

37. Funções biológicas

38. Redes biológicas

39. Redes biológicas

40. É bom saber
- Matemática
- Estatística
- Computação
- Biologia
(um pouco de cada)

41. Linguagens mais usadas

42. Pós-graduações
- Programa Interunidades de Pós-Graduação
em Bioinformática-USP
http://www.ime.usp.br/posbioinfo/
- Programa de Pós-Graduação em
Bioinformática-UFPR
http://www.bioinfo.ufpr.br
- Programa de Pós-Graduação em
Bioinformática-UFMG
http://www.pgbioinfo.icb.ufmg.br/

43. Onde trabalhar
- Hospitais
- Universidades
- Instituições de pesquisa (agropecuária,
biomédica, etc.)
- Farmacêuticas
- Prestadoras de serviços

44. Perguntas?