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Bioinformatica Prof. Mauro Fasano Dipartimento di Scienze Teoriche e Applicate Divisione di Ricerca Biomedica via Luciano Manara 7, 21052 Busto Arsizio.

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Presentazione sul tema: "Bioinformatica Prof. Mauro Fasano Dipartimento di Scienze Teoriche e Applicate Divisione di Ricerca Biomedica via Luciano Manara 7, 21052 Busto Arsizio."— Transcript della presentazione:

1 Bioinformatica Prof. Mauro Fasano Dipartimento di Scienze Teoriche e Applicate Divisione di Ricerca Biomedica via Luciano Manara 7, Busto Arsizio (VA) tel – e.mail pagina web

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3 Argomenti del corso Introduzione alla Bioinformatica Banche dati Biologiche Allineamento di sequenze Ricerca di pattern e motivi funzionali Evoluzione molecolare Analisi strutturale delle proteine Modelli strutturali di proteine Analisi del genoma Analisi del trascrittoma e del proteoma Systems biology

4 * Lezione 1: Martedì 5 marzo * Lezione 2: Giovedì 7 marzo * Lezione 3: Martedì 12 marzo * Esercitazione 1A: Giovedì 14 marzo * Esercitazione 1B: Martedì 19 marzo * Lezione 4: Giovedì 21 marzo * Lezione 5: Martedì 26 marzo * Lezione 6: Giovedì 4 aprile * Esercitazione 2A: Martedì 9 aprile * Esercitazione 2B: Giovedì 11 aprile Corso di Bioinformatica – a.a. 2012/13 Lezione 7: Martedì 16 aprile Lezione 8: Giovedì 18 aprile Lezione 9: Martedì 7 maggio Lezione 10: Giovedì 9 maggio Lezione 11: Martedì 14 maggio Esercitazione 3A: Giovedì 16 maggio Esercitazione 3B: Martedì 21 maggio Lezione 12: Giovedì 23 maggio Lezione 13: Martedì 28 maggio Esercitazione 4A: Giovedì 30 maggio Esercitazione 4B: Martedì 4 giugno

5 Esercitazioni (2 gruppi) Aula Informatica via Monte Generoso, ore 9-11 Gruppo A: 14 marzo, 9 aprile, 16 maggio, 30 maggio Gruppo B: 19 marzo, 11 aprile, 21 maggio, 4 giugno

6 Testo consigliato D.E. Krane e M.L. Raymer, "Fondamenti di Bioinformatica", Pearson Education Italia Ed., 2007

7 Prove desame Solo prova scritta –Tre domande aperte –Quattro domande a scelta multipla (Prove desame consultabili sul sito)

8 Lo sviluppo delle Biotecnologie, che negli ultimi venti anni ha consentito di elevare la moderna biologia a "Big Science", e delle Scienze dellInformazione, hanno introdotto nei settori delle moderne scienze biologiche una nuova branca di ricerca: la Bioinformatica. (Valle et al., 2003) Bioinformatica Scienza osservativa o deduttiva? Cosa è cambiato in 10 anni?

9 La Bioinformatica nasce agli inizi degli anni 80 in concomitanza con lo sviluppo dei metodi di sequenziamento rapido degli acidi nucleici Tecnologie del DNA ricombinante Sequenziamento degli acidi nucleici Strumenti informatici per limmagazzinamento e la caratterizzazione dei dati.

10 Una grande quantità di dati Databases 1.6 × base pairs (16 Gbp) Genoma umano 3.2 Gbp HUman Genome EquivalentS (huges) 2.5 volte il genoma umano 1 huge = 9 anni della Prealpina

11 Grande quantità di dati Traguardi immaginabili: Comprendere gli aspetti integrativi della biologia degli organismi Correlare la sequenza, la struttura, le interazioni e le funzioni di biomolecole e loro complessi Usare dati contemporanei per dedurre eventi evoluzionistici e prevedere future modificazioni Dare precise indicazioni per la progettazione di molecole bioattive (industria, agricoltura, medicina…)

12 Il nuovo dogma Sequenza Struttura Funzione

13 Archivi di dati Banche dati o basi di dati? Databank / Database Messa a punto dei sistemi idonei per collezionare e interrogare l'enorme mole di dati biologici disponibili.

14 Archivi di dati Archivi di informazioni biologiche Archivi di informazioni derivate Archivi bibliografici Archivi di siti web

15 Archivi di dati Archivi di informazioni biologiche –Sequenze annotate –Strutture –Pattern di espressione di proteine

16 Archivi di dati Archivi di informazioni biologiche Archivi di informazioni derivate –Patterns, signature, consensus motifs –Mutazioni e varianti –Classificazioni o relazioni (es. classificazione gerarchica della struttura di proteine)

17 Archivi di dati Archivi di informazioni biologiche Archivi di informazioni derivate Archivi bibliografici –Tutti i riferimenti bibliografici con link al pdf, se consentito

18 Archivi di dati Archivi di informazioni biologiche Archivi di informazioni derivate Archivi bibliografici Archivi di siti web –Archivi degli archivi di cui sopra –Collegamenti tra archivi

19 Cosa possiamo chiedere al database? Data una sequenza, trovare sequenze simili (string matching) Data la struttura di una proteina, trovare strutture simili Data una sequenza, trovare strutture simili Data una struttura, trovare sequenze che hanno strutture simili

20 The World Wide Web –(html, xml) cgi-bin –(es., Google search)

21 Client-server

22 Le principali infrastrutture EBI, il laboratorio Europeo di Bioinformatica, NCBI, il National Center of Biotechnology Information, ExPASy, Expert Protein Analysis System,

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27 STUDI DI GENOMICA FUNZIONALE Caratterizzazione funzionale dei geni Umani e degli altri organismi modello mediante lo studio del TRASCRITTOMA e del PROTEOMA Quali gli aspetti rilevanti dellera post-genomica?

28 GENOMICA COMPARATA Analisi comparativa fra i genomi a supporto della Genomica Funzionale Quali gli aspetti rilevanti dellera post-genomica?

29 FARMACOGENOMICA Lo studio dellinfluenza delleredità genetica sulla risposta al farmaco da parte di ciascun individuo. Quali gli aspetti rilevanti dellera post-genomica?


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