Universidade Federal de Pelotas Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel Programa de Pós-Graduação em Agronomia CENTRO DE GENOMICA E FITOMELHORAMENTO

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1 Universidade Federal de Pelotas Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel Programa de Pós-Graduação em Agronomia CENTRO DE GENOMICA E FITOMELHORAMENTO Introdução à Bioinformática Professores: Luciano Maia Antonio Costa de Oliveira

2 UTILIZAÇÃO DO BANCO DE DADOS GenBank - NCBI Luciano Maia

3 cromossomos, genes, alelos e proteínas GENE Transcrição mrna Tradução PROTEÍNA

4 cromossomos, genes, alelos e proteínas genética ambiente fenótipo

5 cromossomos, genes, alelos e proteínas Um modelo... Gene 1, loco 1, alelo A Gene 1, loco 1, alelo a A atcgac...ttaccggg a tttttttt...ttaccggg Proteína A Proteína a ROSA VERMELHA ROSA AMARELA

6 transcrição - expressão gênica UP-STREAM PROMOTER ATG AUG UAA UGA DOWN-STREAM cis-acting EXON EXON INTRON EXON INTRON EXON EXON EXON INTRON EXON INTRON Transcrito primário EXON Splicing (GU AG) Cap A(n) mrna EXON EXON EXON EXON Núcleo Cap A(n) mrna EXON EXON EXON EXON Citoplasma

7 transcrição - expressão gênica Cap EXON EXON EXON EXON A(n) UTR 3 UTR 5 CDS CDS PROTEÍNA

8 Estrutura dos genomas Regiões ricas em genes INTERGENICA cromossomo Regiões ricas em genes INTERGENICA Regiões ricas em genes

9 Estrutura dos genomas CROMATINA - DNA+HISTONAS EUCROMATINA - DNA ATIVO - genes nestas regiões podem ser transcritos (expresso) HETEROCROMATINA - DNA INATIVO Heterocromatina constitutiva = nunca se expressa Heterocromatina facultativa = ativa/desativa em diferentes tecidos adenina = eucarioto citosina = procarioto "CpG islands" (CpG ou CpNpG) UPSTREAM GENE

10 transcrição - expressão gênica Termos necessários nos bancos de dados INTERGENICA INTRON EXON UTR CDS Grandes trechos contêndo DNA não expresso (entre os genes) Regiões não transcritas (dentro dos genes) Regiões transcritas Regiões transcritas e não traduzidas (Untranslated Region) Regiões traduzidas (Coding Sequence)

11 TODA MUDANÇA (POLIMORFISMO) RESULTA EM DIFERENÇAS NO FENÓTIPO?

12 TODA MUDANÇA (POLIMORFISMO) RESULTA EM DIFERENÇAS?

13 TODA MUDANÇA (POLIMORFISMO) RESULTA EM DIFERENÇAS?

14 ENCONTRAR UM BOM MARCADOR

15 Termos necessários

16 Termos necessários Genômica ESTRUTURAL Genômica FUNCIONAL transcritos proteínas...ômicas......ômicas......

17 Bancos de Dados Biológicos O que se pode descobrir sobre um gene por meio da busca em no GenBank? 1)INFORMAÇÃO GENOMICA Localização no cromossomo, introns, exons, UTRs, CDSs, promotor, etc... 2)INFORMAÇÃO EVOLUTIVA Número de cópias de um gene homólogos (ortólogos/parálogos) 3)INFORMAÇÃO ESTRUTURAL Estruturas das proteínas, domínios, tipos de folds 4)INFORMAÇÃO DE EXPRESSÃO Expressão em diferentes tecidos e condições 5)INFORMAÇÃO FUNCIONAL Função molecular (proteína/enzima) no metabolismo, rotas metabólicas,...

18 Bancos de Dados Biológicos Alguns cuidados... 1) Taxonomia 2) Dificuldade na adoção de um vocabulário (anotação) entre os grupos de pesquisa >>>GeneOntology 3)Tipo de Bancos de Dados:.BANCOS PRIMÁRIOS -deposição direta de seqüências sem qualquer processamento de análise (não curados) NCBI***, EMBL*** e DDBJ***.BANCOS SECUNDÁRIOS -derivam dos bancos primários ou vice-versa (curados existem profissionais que analisam os dados antes de aceitar) PDB, SWISS-PROT, UNIPROT, PROSITE ***algumas partes contem dados com curadoria

19 NCBI

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21 Buscando dados a partir de uma string (nome gene, nome de proteína, etc )

22 Localizando um gene, proteína ou diversas outras informações referentes a uma palavra ou termo (string)

23 Resultados para a string aquaporin

24 Resultados para a string aquaporin

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26 INFORMAÇÃO ESTRUTURAL DO DO GENE NO GENOMA

27 Resultados para a string aquaporin oryza sativa (1/8)

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29 Explorando o gene selecionado (3/8)

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31 INFORMAÇÕES SOBRE O DOMÍNIO DA PROTEÍNA

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35 BUSCAR DOMÍNIO

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37 AMINOÁCIDOS CONSERVADOS NO DOMÍNIO DA PROTEÍNA

38 HOMÓLOGOS EM OUTRAS ESPÉCIES

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41 Informações do gene homólogo de AQP1 em Arabidopsis thaliana

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47 Aula 2 até aqui...

48 Localizando transcritos para o gene em Arabidopsis EST (Expressed Sequence Tag trechos de mrnas)

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61 NCBI GENOME BROWSE

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76 NCBI TAXONOMY

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85 NCBI ALINHAMENTO DE SEQUENCIAS

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