Επίκουρος Καθηγητής Σπυρίδων Ντούγιας

Παρουσίαση με θέμα: "Επίκουρος Καθηγητής Σπυρίδων Ντούγιας"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Επίκουρος Καθηγητής Σπυρίδων Ντούγιας
Βιοπληροφορική Επίκουρος Καθηγητής Σπυρίδων Ντούγιας Μέσο επικοινωνίας για εξ’ αποστάσεως συνεργασία : Τηλέφωνο

2 Βιοπληροφορική Η βιοπληροφορική αποτελεί μια διεπιστημονική ειδικότητα Αναπτύσσει μεθόδους στατιστικής ανάλυσης Αναπτύσσει υπολογιστικά προγράμματα (software) Σκοπός: η κατανόηση και ανάλυση των βιολογικών δεδομένων

3 Βιοπληροφορική Επιστήμη υπολογιστών Στατιστική και μαθηματικά Μηχανική Βιολογία Στόχος: in silico ανάλυση βιολογικών δεδομένων

4 Βιοπληροφορική "pipelines"  καθοδηγούν την υπολογιστική ανάλυση των γενετικών δεδομένων Ανάλυση και εντοπισμός γονιδίων Ανάλυση γονιδιωμάτων Πληθυσμιακή ανάλυση  εύρεση σχέσεων οικολογίας με γενετική  ανάλυση λειτουργικών γονιδίων και φυλογενετικών σχέσεων

5 Βιοπληροφορική Συμβάλλει στην κατανόηση: της γενετικής βάσης μίας νόσου του μηχανισμού προσαρμογής ειδών του ρόλου ειδών οργανισμών χρήσιμων στη γεωργία του ρόλου των έμβιων οργανισμών στο περιβάλλον της διαφοροποίησης των ειδών και των εξελικτικών σχέσεων του μηχανισμού έκφρασης του γενετικού υλικού

6 Βιοπληροφορική Περιλαμβάνει: την ανάλυση αλληλουχιών νουκλεοτιδίων και αμινοξέων την εκτίμηση της πρωτεϊνικής δομής την εύρεση της εξελικτικής πορείας ειδών οργανισμών

7 Βιοπληροφορική Έτσι, η βιοπληροφορική: Αναπτύσσει νέους αλγόριθμους Επιτελεί στατιστική ανάλυση πλήθους γενετικών και άλλων δεδομένων ειδών οργανισμών (π.χ. εύρεση γονιδίων, πρόγνωση δομής πρωτεϊνών και λειτουργικότητας αυτών) Ομαδοποίηση γονιδίων και πρωτεϊνών Οριοθέτηση γονιδίων στο γονιδίωμα

8 Βιοπληροφορική Επίσης ασχολείται με: την αναγνώριση θέσεων βάσεων την αποθήκευση δεδομένων την γραφική παράσταση των αναλυόμενων δεδομένων

9 Βιοπληροφορική Εστιάζει: Στην συσχέτιση αλληλουχιών Στην εύρεση γονιδίων Στην αλληλούχιση γονιδιωμάτων Στον σχεδιασμό νέων φαρμάκων Στον συσχετισμό πρωτεϊνών Στην μοντελοποίηση της πρωτεϊνικής δομής

10 Στην πρόγνωση της έκφρασης γονιδίων
Βιοπληροφορική Στην πρόγνωση της έκφρασης γονιδίων Στην εύρεση πρωτεϊκών αλληλεπιδράσεων Στο συσχετισμό ολόκληρων γονιδιωμάτων οργανισμών Στην μοντελοποίηση της εξέλιξης Στην μοντελοποίηση της κυτταρικής διαίρεσης Insert a map of your country.

11 Βιοπληροφορική Επαγγελματίες του κλάδου πληροφορικής (προγραμματιστές, προγραμματιστές, συμβούλους και προμηθευτές): Καλή απόδοση συστημάτων Αξιοπιστία συστημάτων Αξιοπιστία σχετικά με την ορθότητα των δεδομένων Επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο Διαχείριση πολλαπλών δεδομένων

12 Βιοπληροφορική Οι χρήστες (μοριακοί βιολόγοι και βιοεπιστήμονες) ασχολούνται με: την εισαγωγή δεδομένων την ανάλυση και τα αναλυτικά εργαλεία την ερμηνεία σε ένα κοινό, παγκόσμιο περιβάλλον. Οι κλινικές πληροφορίες πρέπει επίσης να ενσωματώνονται και να αναλύονται συνεχώς

13 Βιοπληροφορική Πρόκληση: νέες εφαρμογές φαρμάκων νέα προϊόντα στην αγορά Αρνητικά: Ελλιπή και αποσπασματικά εργαλεία Κακή χρηστικότητα Απαιτείται: ανάπτυξη εξελιγμένων εφαρμογών και αναλυτικών εργαλείων

14 Το ευρύ κοινό ασχολείται:
Βιοπληροφορική Το ευρύ κοινό ασχολείται: με τις επιπτώσεις των πιθανών ιατρικών εφαρμογών την ηθική την ιδιωτική ζωή την ενδεχόμενη κακή χρήση των δεδομένων τις δημόσιες και κοινωνικές πολιτικές Insert a map of your country.

15 Βιοπληροφορική Κοινωνικές πτυχές και πολικές που αφορούν την βιοπληροφορική  συμμετοχή: πολιτών-ασθενών κοινωνικών λειτουργών νομικών & νομοθετών επαγγελματιών του ιατρικού τομέα (φαρμακευτικών εταιρειών και παρόχων υγειονομικής περίθαλψης)

16 Βιοπληροφορική Η γονιδιωματική «επανάσταση» εξαπλώνεται πλέον ραγδαία Επηρεάζει τη βιοϊατρική έρευνα γονιδιωματική του καρκίνου κλινικής γενετικής. Νέο «κύμα» εξάπλωσης της γονιδιωματικής βιοπληροφορικής

17 Βιοπληροφορική Μετασχηματίζει ένα συνεχώς διευρυνόμενο φάσμα επιστημονικών κλάδων Αναδεικνύει: Κοινωνικές Ιστορικές Πολιτιστικές διαστάσεις της ανθρώπινης ζωής .

18 Πλέον: έρευνα της συμπεριφοράς πληθυσμού  «γονιδιωματική συμπεριφορά»
Βιοπληροφορική Όλο και περισσότερο η βιοπληροφορική επηρεάζει τις «επιστήμες του ανθρώπου» Ψυχιατρική Ψυχολογία Νευρολογία Πλέον: έρευνα της συμπεριφοράς πληθυσμού  «γονιδιωματική συμπεριφορά» Insert a map of your country.

19 Βιοπληροφορική ανθρωπολογία και αρχαιολογία  «βιοαρχαιολογία» Η βιοπληροφορική έχει συνεισφέρει στο να κατανοήσουμε: τον εαυτό μας πώς διαμορφώνεται η προσωπική ταυτότητα Η γονιδιωματική και η βιοπληροφορική επηρεάζει: τις ερευνητικές κατευθύνσεις των ανθρωπιστικών επιστημών τον τρόπο που βλέπουμε τον εαυτό μας

20 Βιοπληροφορική Θα πρέπει να αξιολογείται ο αντίκτυπος της βιοπληροφορικής για την αυτο-κατανόηση σε τρία επίπεδα: το συλλογικό επίπεδο  ο αντίκτυπος της συγκριτικής γονιδιωματικής στην κατανόηση του ανθρώπινου είδους το ατομικό επίπεδο  ο αντίκτυπος της γονιδιωματικής στην κατανόηση του εαυτού μας ως άτομα το γενεαλογικό επίπεδο  ο αντίκτυπος της γονιδιωματικής στην κατανόηση της ανθρώπινης ιστορίας - κυρίως στις αρχές αυτής

21 Βιοπληροφορική Ισχύουν δύο φαινομενικά ασύμβατες φιλοσοφικές προσεγγίσεις: η «ανθρωπιστική» προσέγγιση η «μετα-ανθρωπιστική» προσέγγιση Αντί η βιοπληροφορική να κατασκευάζει μοτίβα για να εξηγήσει πρακτικές του εαυτού μας , το «προσωπικό» μας γονιδίωμα  θα πρέπει να εργαζόμαστε για την τελειοποίηση της συμπεριφοράς μας

22 Βιοπληροφορική μεγάλης κλίμακας βάσεις δεδομένων ανοίγουν νέες μορφές κοινωνικής παρακολούθησης και επιτήρησης οι ιδιώτες και οι καταναλωτές καλούνται να χρησιμοποιούν εξατομικευμένες βιοπληροφορίες, προκειμένου να προσαρμόσουν τον τρόπο ζωής τους βάσει του γονιδιώματος τους

23 Βιοπληροφορική Το Πρόγραμμα του Ανθρώπινου Γονιδιώματος (Human Genome Project)  εκπληκτικά μικρό αριθμό γονιδίων στο ανθρώπινο γονιδίωμα σε σύγκριση με άλλα, όπως τα σκουλήκια, οι μύγες και τα φυτά  εκπληκτικά μικρές διαφορές μεταξύ του ανθρώπινου γονιδιώματος και των γονιδιωμάτων άλλων θηλαστικών όπως ο χιμπατζής ή ο ποντικός Το ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει ~ γονίδια, που προκαλούν έκπληξη ή δεν έχουν γνωστό ρόλο

24 Βιοπληροφορική chimpanzees “are especially suited to teach us about ourselves” “a second hominid genome”  “what makes us human?” Ανθρώπινο γονιδίωμα  $1,000 (or € 1,000) Πολλοί όπως ο John Craig Venter επικεντρώνονται σε γονίδια που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς, όπως η ADHD (διαταραχή ελλειμματικής προσοχής και υπερκινητικότητας), συμπεριφορά σε κίνδυνο και ανοχή σε στρες John Craig Venter  Human Genome project

25 Βιοπληροφορική Luca Cavalli-Sforza & Allan Wilson’s  Human Genome Diversity Project (2nd Human Genome Project) Νεολιθική εποχή  «παλιό DNA” Σύγχρονος άνθρωπος  εξέλιξη Francis Fukuyama (2002)  «Our posthuman future»  «The humanistic response» Υποστηρίζει ότι υπάρχει ανθρώπινη φύση: Η «ανθρώπινη φύση» είναι παρούσα σε όλη την ιστορία Η ανθρωπιά μας παραμένει ανεπηρέαστη

26 Βιοπληροφορική Sloterdijk  «anthropotechnologies» “The threat to man does not come in the first instance from the potentially lethal machines and apparatus of technology. The actual threat ………………. threatens man with the possibility that it could be denied to him to enter into a more original revealing and hence to experience the call of a more primal truth”. Μέσω της τεχνολογίας, η ανθρωπότητα δημιουργεί ένα προστατευτικό περιβάλλον

27 Βιοπληροφορική Ο άνθρωπος διαχρονικά χρησιμοποιεί τεχνολογίες για την επικράτηση και την ανάπτυξη του πολιτισμού του Σύμφωνα με Sloterdijk, η ανθρώπινη ιστορία περιλαμβάνει μια σειρά από «anthropotechnologies” που έχουν αναπτυχθεί για να διαμορφώσει και να εκπολιτίσει την ανθρωπότητα ο άνθρωπος

28 National Center for Biotechnology Information
Βιοπληροφορική National Center for Biotechnology Information

29 Βιοπληροφορική

30 Βιοπληροφορική Insert a map of your country.

31 Βιοπληροφορική Alignment
GCCCGTTC TCCCTTC G_CCCGTTC _TCCC_TTC Καλύτερη ευθυγράμμιση: The European Bioinformatics Institute (clustal)

32 Βιοπληροφορική

33 Βιοπληροφορική Alignment

34 Distance Based Methods
Βιοπληροφορική Distance Based Methods MO4 MO1 MO2 3 4 5 MO3 6 7 MO4 MO2 2 1 1 2 4 MO1 MO3 Φυλογενετικό δένδρο

35 Mega7: http://www.megasoftware.net/
Βιοπληροφορική Mega7:

36 https://rdp.cme.msu.edu/
Βιοπληροφορική