Bioinformatics Lessons

1. Profesores:
Jose
F.
Sanchez
(Dept.
Gené+ca,
Micro.
y
Estadís+ca)
jfsanchezherrero@ub.edu
Olga
Tura
(Dept.
Bioq
y
Biomed.
Molecular)
olgaturac@gmail.com

2. Bloque
IV:
Biología
Estructural

3. Reciclaje
Papel/Cartón

4. Síntesis
a
escala
industrial

5. Desnaturalización

6. Simulación
• Plegamiento
proteína
• Estabilidad
• Factores:
– Medio
de
cul+vo
– Temperatura

7. UNIPROT
Q8KKF7:
Cellulose
1,4-­‐beta-­‐cellobiosidase
Q9Z4I1:
Endoglucanase

8. Búsqueda
de
homólogos
• Con
estructura
terciaria
• BLASTP:
– Secuencia
Q8KKF7/Q9Z4I1
– Base
de
datos:
Protein
Databank
proteins
(PDB)

9. BLAST

10. BLAST

11. Interacciones
polares
GLU
76
GLU
87
ASP
520
TRP
645
HIS
646

12. BLAST

13. Simulación
Estructura

14. hfps://goo.gl/XFelBo

15. hfp://mmb.pcb.ub.es/MoDEL/

16. Flexibility
&
Dynamics

17. FlexServer
-­‐
B-­‐Factors
landscape

18. Modificaciones
• Modificar
residuos
• Eliminar
lazo
• Etc…

19. Cues+onario

20. Cues+onario
>TAG1_CTG1
420bp
GGACCTGGAAAAAGGGGTTGTCTTAAGCGACCTCTGTAACTTCTTAGTTAGCCATACTATTCAGGGGTGGAAGGTTTATTGGGCTGGTATTGAGTTTGATGTGACTCACAAAG
GAATGGCCCTATTGCATAGACTGAAAACTAATGACTTTGCCGCTGCATGGTCAATGACAAGGAATCTCTTTCCTCATTTATTTCAAAATCCGAATTCCACAATTGAGTCACCGCT
GTGGGCATTGAGAGTCATCCTTGCAGGAGGGATACAAGACCAGCTGATTGACCAGTCTTTGATTGAACCCTTAGCAGGAGCCCTTGGTCTGATCTCTGATTGGCTGCTAACAA
CCAACACTAACCATTTCAACATGCGAACACAACGTGTCAAGGAACAATTGAGCCTTAAAATGCTGTCGTTGATTCGATC
>TAG1_CTG2
388bp
TTAAGCGTATTCAACAGCGATGATTACAGTCCAGCTGTGCAAGAGAATATTCCCGCTCTCCGGAGAAGCTCTTCCTTCCTTTGCACTGAAAGCTGTAACTCTAAGTATCAGTGT
GAAACGGGAGAAAACAGTAAAGGCAACGTCCAGGATAGAGTGAAGCGACCCATGAACGCATTCATCGTGTGGTCTCGCGATCAGAGGCGCAAGATGGCTCTAGAGAATCCC
AGAATGCGAAACTCAGAGATCAGCAAGCAGCTGGGATACCAGTGAAAATGCTTACTGAAGCCGAAAAATGGCCATTCTTCCAGGAGGCACAGAAATTACAGGCCATGCACA
GAGAGAAATACCCGAATTATAAGTATCGACCTCGTCGGAAGGCGAAGATGC
>TAG2_CTG1
535bp
ATTTTTCAGTTCCCTTAGATGAAGACTTCAGGAAGTATACTGCATTTACCATACCTAGTATAAACAATGAGACACCAGGGATTAGATATCAGTACAATGTGCTTCCACAGGGAT
GGAAAGGATCACCAGCAATATTCCAAAGTAGCATGACAAAAATCTTAGAGCCTTTTAGAAAACAAAATCCAGACATAGTTATCTATCAATACATGGATGATTTGTATGTAGGA
TCTGACTTAGAAATAGGGCAGCATAGAACAAAAATAGAGGAGCTGAGACAACATCTGTTGAGGTGGGGACTTACCACACCAGACAAAAAACATCAGAAAGAACCTCCATTCC
TTTGGATGGGTTATGAACTCCATCCTGATAAATGGACAGTACAGCCTATAGTGCTGCCAGAAAAAGACAGCTGGACTGTCAATGACATACAGAAGTTAGTGGGGAAATTGAA
TTGGGCAAGTCAGATTTACCCAGGGATTAAAGTAAGGCAATTATGTAAACTCCTTAGAGGAACCAAAGCACTAACAGAAGTAAT
>TAG2_CTG2
360bp
GAACTTCCTTCAGTGCTTGACTGTATGACGAATAAGCAAATCATATGTCCACCTTAGATCTAAACTAGTCTCTGAAGAAACCTTGATTGGTTAGGGGAAAGTATAATTGTATTT
GGAGTTTGGAATTATTTCTGACGAAATTAGGCCAAATTTCTTACCAAAACCATACAAATATTAGTAGTTGGAGATGCCTACTATGCCAATGCATCAACCTATGAGAATCACATT
ACTTTGTACAACCCACCTTTGCATATAGTTGTAAAACATGATCTGGAATATTTTATATGTAGTTATTTCTAATTCAATTCAGAGAGTTCGTTGAATCCTTTATCGTTGCTATCATAT
TATTTTATTTTACTT
>TAG3_CTG1
630bp
ATGGAAGGCTTTGTGCGACAATGCTTCAATCCAATGATCGTCGAGCTTGCGGAAAAGGCAATGAAAGAATATGGGGAAGATCCGAAAATCGAAACTAACAAGTTTGCTGCAA
TATGCACACATTTGGAAGTTTGTTTCATGTATTCGGATTTCCATTTCATCGACGAACGGGGTGAATCAATAATTGTAGAATCTGGTGACCCGAATGCACTATTGAAGCACCGAT
TTGAGATAATTGAAGGAAGAGACCGAATCATGGCCTGGACAGTGGTGAACAGTATATGTAACACAACAGGGGTAGAGAAGCCTAAATTTCTTCCTGATTTGTATGATTACAA
AGAGAACCGGTTTGGCACCAGAAAAAGTAGACTTTGATGACTGCAAAGATGTTGGAGACCTTAAACAGTATGACAGTGATGAGCCAGAGCCCAGATCTCTAGCAAGCTGGGT
CCAAAATGAATTCAATAAGGCATGTGAATTGACTGATTCAAGCTGGATAGAACTTGATGAAATAGGAGAAGATGTTGCCCCGATTGAACATATCGCAAGCATGAGGAGGAAC
TATTTTACAGCAGAAGTGTCCCACTGCAGGGCTACTGAATACATAATGAAGGGAGTGTACATAAATAC

21. Cues+onario

22. Cues+onario
1. Iden+fiqueu
els
organismes
a
que
corresponen
les
seqüències
trobades,
intenteu
determinar
si
contenen
algun
gen
i
si
aquest
codifica
per
proteïna.
Feu
una
taula
amb
les
mostres
i
els
millors
resultats
ob+nguts
amb
la
cerca
d’homologia
(Nota:
penseu
que
es
podria
donar
el
cas
de
tenir
quimeres
en
l’ensamblat
dels
“con4gs”
ja
que
hem
fet
DNA-­‐seq).
2. Amb
la
informació
trobada
fins
ara,
quin
seria
el
diagnòs+c
més
probable
per
cada
mostra.
En
quines
evidències
us
baseu?
3.
Podeu
determinar
la
localització
on
potser
van
adquirir
la
infecció
a
par+r
de
les
descripcions
de
les
seqüències
homòlogues
de
la
base
de
dades?
4.
Malgrat
que
les
mostres
han
estat
anonimitzades,
hi
ha
alguna
possibilitat
de
que
pugueu
descobrir
a
quin
dels
tres
pacients
pertanyen?

23. Cues+onario
5.
Una
de
les
seqüències
no
pertany
a
cap
patogen.
Podríeu
localitzar-­‐la
en
el
context
del
genoma
de
l’organisme
corresponent?
Determineu
l’estructura
del
gen
a
nivell
de
coordenades
genòmiques,
nombre
de
transcrits,
isoforma
més
llarga
d’splicing,
el
nombre
i
mida
d’exons,
introns,
etc...
6.
En
relació
al
mateix
gen,
recupereu
els
iden+ficadors
EnsEmbl
i
les
seqüències
dels
possibles
ortòlegs
de
vuit
vertebrats
(taxid:7742)
en
total
(incloent-­‐hi
fins
a
tres
primats),
a
nivell
de
nucleò+d
i
de
proteïna.
Indiqueu
a
con+nuació
els
noms
de
cadascun
d’aquests
gens
(símbol
oficial),
el
seu
iden+ficador
EnsEmbl,
així
com
el
nombre
d’exons
i
la
longitut
total
del
mRNA
de
la
isoforma
d’splicing
més
llarga.
7.
Amb
les
seqüències
dels
mRNAs
i
proteïnes
dels
gens
iden+ficats
a
la
qües+ó
anterior
feu
un
alineament
múl+ple.
Indiqueu
quina
regió
està
més
conservada
i
a
par+r
de
l’alineament
de
proteïnes
construïu
un
model
PROSITE
que
defineixi
aquest
domini
en
forma
d’expressió
regular.
8.
Determineu
les
distàncies
genè+ques
entre
els
gens
trobats.
9.
Construïu
un
arbre
filogenè+c
que
inclogui
els
gens
trobats,
emprant
qualsevol
dels
mètodes
estudiats.
És
el
resultat
esperat
en
base
al
vostre
coneixement
biològic?
Hi
ha
qualsevol
evidencia
de
que
alguns
gens
siguin
paràlegs?

24. Cues+onario
10.
Obteniu
els
codis
UniProt
i
les
anotacions
funcionals
per
a
aquestes
proteïnes.
Quin
és
el
seu
rol
principal
en
el
desenvolupament?
11.
Podeu
determinar
quantes
variants
nucleowdiques
s’han
descrit
per
la
seqüència
de
la
pregunta
5.
Podríeu
iden+ficar
la
variant
o
variants
que
s’hagi
descrit
associada
a
una
malal+a?
12.
Quin
+pus
de
patologies
s’associen
amb
les
variants
d’aquesta
proteïna?
Hi
ha
alguna
referència
d’aquestes
malal+es
a
la
base
de
dades
MIM?
13.
La
informació
ob+nguda,
pot
ajudar
a
completar
el
diagnòs+c?
14.
Cerqueu
possibles
estructures
tridimensionals
(codis
PDB)
de
les
proteïnes
que
hagueu
pogut
caracteritzar
a
les
mostres.

25. Cues+onario
15.
Si
heu
arribat
al
diagnòs+c
correcte
potser
podríem
suggerir
que
hi
ha
un
tractament
per
un
dels
pacients
basat
en
el
fàrmac
ritonavir.
Iden+fiqueu
aquelles
estructures
del
PDB
on
aparegui
l’estructura
d’aquest
fàrmac
i
que
es+guin
relacionades
amb
una
de
les
proteïnes
caracteritzades
en
aquest
anàlisi.
16.
Amb
l’estructura
trobada
a
la
pregunta
15,
iden+fiqueu
la
regió
de
la
proteïna
que
interacciona
amb
el
fàrmac.
Prepareu
una
visualització,
emprant
comandes
del
Jmol,
on
apareguin
ressaltats
els
aminoàcids
del
lloc
d’interacció.
17.
Inclou
a
con+nuació
les
comandes
Jmol
emprades.
18.
Podeu
trobar
a
la
bibliografia,
cercant
per
exemple
a
PubMed,
algun
ar+cle
recent
que
faci
referència
a
mutacions
en
aquesta
família
de
proteïnes
que
es+guin
associades
a
la
resistència
creuada
contra
fàrmacs
com
el
ritonavir.