2ο εργαστήριο βιοπληροφορικής Στιγμοπίνακες 2ο εργαστήριο βιοπληροφορικής

Στιγμοπίνακες (dotplots) Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες (dotplots) Εισήχθησαν από τους Gibbs & McIntyre το 1970. Χρησιμοποιούνται για σύγκριση 2 ακολουθιών (π.χ. Πρωτεϊνών ή DNA). Αποκαλύπτουν Προσθήκες - Εξαλείψεις Ευθείες ή ανεστραμμένες επαναλήψεις (π.χ χρήσιμοι για RNA) Περιοχές χαμηλής πολυπλοκότητας Αναστροφές Διάφορα προγράμματα (π.χ Dotlet) Σε ένα βαθμό, εισέρχεται η υποκειμενικότητα στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων.

Στιγμοπίνακες

Στιγμοπίνακες - Θόρυβος

Στιγμοπίνακες - Απαλοιφή Θορύβου με συρόμενα παράθυρα Στιγμοπίνακες - Απαλοιφή Θορύβου με συρόμενα παράθυρα

Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες

Στιγμοπίνακες Απαλοιφή θορύβου με συρόμενα παράθυρα Ο Mount προτείνει: Στοίχιση κατά ζεύγη Απαλοιφή θορύβου με συρόμενα παράθυρα Ο Mount προτείνει: Για DNA: παράθυρο 15 χαρακτήρων με τουλάχιστον 10 αντιστοιχίσεις Για πρωτεΐνες: παράθυρο 2-3 χαρακτήρων με τουλάχιστον 2 αντιστοιχίσεις

Στιγμοπίνακες insertion - deletions Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες insertion - deletions

Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες Insertions/deletions (indels)

Στιγμοπίνακες - Αναστροφές Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες - Αναστροφές

Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες Επαναλήψεις

Στιγμοπίνακες Στοίχιση κατά ζεύγη Επαναλήψεις

Στιγμοπίνακες Επαναλήψεις Περιοχές χαμηλής πολυπλοκότητας Στοίχιση κατά ζεύγη Επαναλήψεις Περιοχές χαμηλής πολυπλοκότητας

Στιγμοπίνακες Επαναλήψεις - Περιοχές χαμηλής πολυπλοκότητας Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες Επαναλήψεις - Περιοχές χαμηλής πολυπλοκότητας

Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες Ανεστραμμένες Επαναλήψεις

Στοίχιση κατά ζεύγη Στιγμοπίνακες Ανεστραμμένες επαναλήψεις

Στιγμοπίνακες Αν συγκρίνουμε 2 πρωτεΐνες που έχουν αποκλίνει αρκετά, αντί να ελέγξουμε για ακριβές ταίριασμα των αμινοξέων, μπορούμε να ελέγξουμε για ταίριασμα αμινοξέων με παρόμοιες φυσικοχημικές ιδιότητες. Χρησιμοποιούμε πίνακες αντικατάστασης (π.χ. PAM, Blosum) Για το συρόμενο παράθυρο υπολογίζεται ένα σκορ με βάση τους χρησιμοποιούμενους πίνακες αντικατάστασης.

Dotlet

Dotlet Θόρυβος Θόρυβος Σήμα Σήμα

Dotlet Αναζητήστε το πρόγραμμα Dotlet. http://myhits.isb-sib.ch/cgi-bin/dotlet Επιλέξτε μια πρωτεΐνη της αρεσκίας σας και εισάγετέ την στο Dotlet. Εναλλακτικά επιλέξτε την hexokinase A του ζυμομύκητα Saccharomyces cerevisiae από την βάση δεδομένων Uniprot (accession number P04806). Η ακολουθία να είναι σε FASTA format, αλλά χωρίς την πρώτη γραμμή πληροφοριών (>…….).

Στιγμοπίνακες (dotplots) Εξοικιωθείτε με τις βασικές λειτουργίες του προγράμματος. Δείτε ‘Need help?’ και ‘learn by example’. Δείτε την επιλεγμένη πρωτεΐνη. Δοκιμάστε διαφορετικές παραμέτρους του προγράμματος, όπως: zoom out με διαφορετικές κλίμακες (π.χ 1:4) διαφορετικό μέγεθος συρόμενου παραθύρου Προσαρμόστε το χρώμα υποβάθρου, ώστε να απαλειφθεί ο θόρυβος. Διαφορετικοί πίνακες αντικατάστασης.

Στιγμοπίνακες - Εργασία Ετοιμάστε μια εργασία για τους στιγμοπίνακες. Επιλέξτε μια πρωτεΐνη της αρεσκίας σας από τη Β.Δ. Uniprot/Swissprot. Στην εργασία (εισαγωγή) περιγράψτε συνοπτικά την επιλεγμένη πρωτεΐνη και τις λειτουργίες της και το accession number της εγγραφής στη Β.Δ. Τα 4 βασικά στάδια της ανάλυσης (Αποτελέσματα - Συμπεράσματα): 1) Δείξτε πως φαίνεται η αρχική πρωτεΐνη στο Dotlet kαι εάν παρατηρείτε κάτι αξιοσημείωτο. 2) Διαλέξτε ένα τμήμα της πρωτεΐνης και διπλασιάστε το, εντός της πρωτεΐνης (domain duplication). Πώς φαίνεται στο Dotlet η νέα πρωτεΐνη σε σχέση με την αρχική πρωτεΐνη σε σχέση με τον εαυτό της; Περιγράψτε και εξηγήστε αυτό που βλέπετε. 3) Εισάγετε μια επανάληψη από τουλάχιστον 20 χαρακτήρες του ίδιου αμινοξέος μέσα στην αρχική πρωτεΐνη. Πώς φαίνεται στο Dotlet η νέα πρωτεΐνη, σε σχέση με την αρχική πρωτεΐνη και 4) Εισάγετε ένα ανεστραμμένο διπλασιασμό εντός της αρχικής πρωτεΐνης. Πώς φαίνεται στο Dotlet η νέα πρωτεΐνη

Στιγμοπίνακες - Εργασία Η εργασία να είναι δομημένη σε: Εισαγωγή Υλικά & Mέθοδοι Αποτελέσματα - Συμπεράσματα Στην εισαγωγή να έχετε γενικές πληροφορίες για τους: Στιγμοπίνακες Την Β.Δ. που χρησιμοποιήσατε Για την πρωτεΐνη που επιλέξατε και γιατί την βρήκατε ενδιαφέρουσα Στα Υλικά & Μέθοδοι να έχετε: Το URL της εγγραφής της πρωτεΐνης στο Uniprot Την ακολουθία σε μορφή FASTA καθώς και τις όποιες τροποποιημένες μορφές της (π.χ.με διπλασιασμένο κομμάτι, με εισαγωγή επανάληψης, με ανεστραμένο διπλασιασμό κτλ.). Στις τροποποιημένες μορφές, επισημάνετε με κίτρινο χρώμα το κομμάτι της πρωτεΐνης που τροποποιήθηκε. Τι παραμέτρους χρησιμοποιήσατε στο Dotlet. Στα Αποτελέσματα - Συμπεράσματα Πραγματοποιήστε τα 4 στάδια της ανάλυσης, όπως περιγράφονται στο προηγούμενο slide.