Docente
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CASTRIGNANO' TIZIANA
(programma)
C) PROGRAMMA:
Cenni storici sulla nascita ed evoluzione della Bioinformatica; finalità della Bioinformatica; esempi di applicazioni di tools bioinformatici nelle indagini in campo biologico. Componenti di un computer: hardware e software; Internet; World Wide Web; Protocolli di comunicazione. Obiettivo formativo 2) Banche dati: caratteristiche generali, cenni storici, classificazione, acquisizione e conservazione dei dati, sistemi di gestione, linguaggi di interrogazione. NCBI-Entrez, SIB-Expasy e EBI-SRS; Pubmed; Banche dati primarie di sequenze nucleotidiche: GenBank, EMBL nucleotide database. Banche dati primarie di sequenze proteiche: UniPROT. Banche dati primarie di strutture proteiche: Protein Data Bank. Banche dati secondarie: SCOP, CATH, ProDOM, PROSITE. Banche dati specializzate: STRING, GENECARDS, BROWSERS GENOMICI, MODEL ORGANISM DATABASE. Analisi di Gene Ontology: AmiGO database. Multiorganism expression database: GeneVestigator. System Biology databases: MapMAN, Panther, ePlant database. Obiettivo formativo 3) Ricerche di similarità di sequenza: finalità e importanza. Dot matrix. Matrici di sostituzione (PAM, BLOSUM). Algoritmo di Needleman-Wunsch. Algoritmo di Smith-Waterman. Algoritmi euristici di allineamento. Tool per ricerca di similarità di sequenza: FASTA, BLAST. Allineamenti singoli: LALIGN. Allineamenti multipli: Clustal e T-Coffee. Obiettivo formativo 4) Dalla sequenza alla struttura di una proteina: descrizione generale degli approcci sperimentali e computazionali. Predizione di struttura secondaria delle proteine: metodi statistici (Chou e Fasman; Garnier, Osguthorpe e Robson) e connessionistici (PHD sec). Predizione di struttura terziaria: homology modelling (modelling scheletro, loop e catene laterali) e uso di Swiss Model. Predizione della funzione di una proteina: analisi della topografia superficiale (CastP), ricerca di motivi strutturali (evolutionary trace), ricerca siti di interazione proteina-proteina (SPPIDER). Progetto CASP e CAPRI. Caratterizzazione funzionale in silico di geni e proteine: utilizzo dei principali tools. Obiettivo formativo 5) 4) Genome wide association study: introduzione, sviluppo, potenzialità. Studio GWA: algoritmo AMM, utilizzo di GWAPP, descrizione di un ''case-study''. Come effettuare uno studio GWA mediante GWAPP, utilizzando un set di dati relativo alla HapMap collection di Arabidopsis. Metagenomica e amplicon sequencing: introduzione, sviluppo, potenzialità. RNA-Seq: potenzialità, descrizione della tecnica e dei tools bioinformatici per l'analisi dei dati.
Verranno svolte esercitazioni pratiche interamente in inglese sugli argomenti degli obiettivi 2,3,4,5 per un totale di 1 CFU. Inoltre, gli argomenti degli obiettivi 2 e 5 verranno svolti interamente in lingua inglese.
(testi)
S.Pascarella, A.Paiardini. Bioinformatica, dalla sequenza alla struttura delle proteine. Ed. Zanichelli -A. Tramontano. Bioinformatica. Ed. Zanichelli
Materiali distribuiti durante il corso (presentazioni ppt, articoli scientifici)
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