1 / 23

Bioinformatiikan verkkokurssi t

Bioinformatics in F unctional Genomics Martti Tolvane n IMT/Bioinformatiikka Tampereen yliopisto. Bioinformatiikan verkkokurssi t. Perusasiat kurssista. laajuus: 4 op, 80 tunnin työ kesto: enintää 12 viikkoa

beck-weiss
Download Presentation

Bioinformatiikan verkkokurssi t

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Bioinformatics in Functional Genomics Martti Tolvanen IMT/Bioinformatiikka Tampereen yliopisto Bioinformatiikan verkkokurssit

  2. Perusasiat kurssista • laajuus: 4 op, 80 tunnin työ • kesto: enintää 12 viikkoa • aloitus: oman aikataulun mukaan, paitsi että loma-aikoina ilmoittautuminen on kiinni • lomallakin voi opiskella, mutta verkko-opettaja ei ole silloin tukena

  3. Kokonaisten genomien bioinformatiikka (1) • vertaileva genomiikka • koko genomin analyysit • evoluutiotutkimukset • systeemin sisältämien komponenttien kokonaisuus • funktionaalinen genomiikka = toimintojen päättely datasta • ekspressioprofiilit, geenisäätely • sekvenssien vertailut, homologiasuhteet • geenien muuntelu, muuttuneet fenotyypit

  4. Kokonaisten genomien bioinformatiikka (2) • proteomiikka • ekspressioproteomiikka = differentiaaliproteomiikka = 2D-PE + MS • interaktioiden proteomiikka • funktionaalinen proteomiikka = proteiinien toimintaan puuttuminen systemaattisesti tai niiden funktionaalinen inaktivaatio tutkittavassa ympäristössä (solu, kudos) • rakenneproteomiikka (usein väärällä nimellä rakennegenomiikka)

  5. FG-kurssimme aiheet • Genomit • Geenivariaatiot • DNA-sirut • Proteomiikka

  6. Kurssin aiheet - genomit • genomiprojektit • genomien annotointi • funktioiden ja ortologisten geenien analyysi/ennustus • geenien tunnistaminen ja ennustaminen

  7. Kurssin aiheet (3) • Geenivariaatiot • mutaatiotietopankit • DNA-sirut • datan käsittely • klusterointi • tiedonlouhinta

  8. Kurssin aiheet – proteomiikka • ekspressioproteomiikka • 2D-elektroforeesi • massaspektrometria • funktionaalinen proteomiikka • poistogeeniset eliöt (”knock-outs”) • RNA Interference (RNAi) – tulossa • (rakenneproteomiikka) • interaktioiden proteomiikka • metaboliaverkostot

  9. Kurssin toiminta • omat painopistealueet pitää valita itse, ja oma aikataulu pitää suunnitella heti kurssin alussa • kurssin isot kokonaisuudet (2.-5.) voi lukea missä järjestyksessä tahansa • suositus: silmäilkää kaikki osat läpi ennen oman ajankäytön suunnittelua

  10. Kurssin toiminta (2) • kaikissa luvuissa on esitetty oppimistavoitteita ja tehtäviä, mutta mitkään niistä eivät ole pakollisia • jokaisen opiskelijan omalla vastuulla on löytää sopivaa tekemistä, joko esitetyistä tavoitteista ja tehtävistä tai itse valittuja, kurssiin liittyviä • kurssilla työskentely dokumentoidaan oppimispäiväkirjassa

  11. Oppimispäiväkirja • oppimispäiväkirjaanon hyvä merkitä: • tiivistelmät tärkeäksi koetuista uusista asioista ja oivalluksista • tehtävien ratkaisut ja tekemisprosessin kuvaus • artikkelit ja nettiosoitteet joihin on perehtynyt (varsinkin ne joita ei ole kurssimateriaalissa) • pakollinen merkittävä: joka päivä käytetty aika

  12. Oppimispäiväkirjan tavoitteet • dokumentoi läsnäolon ja ajankäytön kurssilla  kurssin loppuun saaminen järkevässä ajassa • syventää omaa oppimista, kun luettu ja tehty käsitellään omaksi tekstiksi •  sille on varattava riittävästi aikaa, ehkä jopa puolet kurssilla ”läsnäolosta”

  13. Genomit ja niiden annotointi (1) • koko genomi tunnetaan monelta eliöltä • tavoite: ”systeeminlaajuinen” ymmärrys eliön biologiasta • = ”osaluetteloiden” laatiminen, kaikki mitä eliö tarvitsee toimiakseen

  14. Genomit ja niiden annotointi (2) • geenien löytäminen ei ole suoraviivaista • ongelmana ennen kaikkea harvinaiset geenituotteet, joita vastaavia mRNA- tai proteiinisekvenssejä ei ole tietopankeissa • vaihtoehtoinen silmukointi otettava huomioon (1 geeni -> monta mRNA:ta)

  15. Genomit ja niiden annotointi (3) • eri tietopankkien tavoitteena oleviin ja todellisuudessa saavutettuihin annotoinnin tasoihin on syytä tutustua, jos aikoo analysoida niiden tietoja • epäjohdonmukaisuuksia, puutteellisuuksia • hyvin annotoiduissa tietopankeissa on tarjolla vain murto-osa olemassa olevasta biologisesta tiedosta (kirjallisuuteen verrattuna)

  16. Annotointi: visio • sisältö: kaikki tietämys geenituotteen toiminnoista • lisätään linkit rakennetietoihin  • saavutetaan oivalluksia rakenteen ja toiminnan välisistä suhteista • lisätään tieto ekspressiotavoista ja niiden säätelystä  • ymmärretään solujen erilaistumista ja muita biologian peruskysymyksiä molekyylitasolla

  17. Johdatus DNA-siruihin • valtavat datamäärät tuhansien geenien yhtäaikaisista ekspressiotuloksista • mahdoton hahmottaa ihmissilmällä tai -mielellä • tarvitaan menetelmiä merkityksellisten tulosten erottamiseksi massasta

  18. DNA-sirujen bioinformatiikka • tulosten käsittely: normalisointi ym. • aineiston klusterointi • samoin käyttäytyvät geenit • samantapaiset potilasnäytteet • tiedonlouhinta: • klusterien merkityksen selvittäminen • uusi tieto, esim. yhdessä muuttuvien geenien säätelytekijöiden tunnistus

  19. DNA-sirukoe: tulokset ryhmiteltyinä (klusteroituina)

  20. Johdatus proteomiikkaan • kuten transkriptomilla, myös proteomilla koostumus riippuu solutyypistä, kehitysvaiheesta ja olosuhteista • nykyiset proteomianalyysit edelleen yrittävät selvittää eri solujen tai kudosten ”perusproteomia” ja muutamien harvojen koeolosuhteiden proteomimuutoksia • nykymenetelmät ”näkevät” vain runsaimmat proteiinit

  21. Proteomiikan koemenetelmät • useimmiten käytetään 2-ulotteisen proteiinielektroforeesin ja massaspektrometrian yhdistelmiä • erittäin työläitä, ei varsinaisia ”high-throughput”-menetelmiä • tehokkaammat ”protein array” –menetelmät voivat olla tulevaisuudessa mahdollisia

  22. 2-ulotteinen elektroforeesi

  23. Bioinformatiikka proteomiikassa

More Related