Corso di bioinformatica Eugenio Notomista tel 081-679208 Introduzione alla bioinformatica G. Valle, M. Helmer Citterich, M. Attimonelli,

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1 Corso di bioinformatica Eugenio Notomista e-mail:notomist@unina.it tel 081-679208 Introduzione alla bioinformatica G. Valle, M. Helmer Citterich, M. Attimonelli, G. Pesole Zanichelli Bioinformatica S. Pascarella, A. Paiardini Zanichelli Bioinformatica A.Tramontano Zanichelli Introduzione alla bioinformatica A.Lesk McGraw-Hill Fondamenti di bioinformatica Krane Dan E.; Raymer Michael L. Pearson Proteins T. E.Creighton W.H. Freeman & CO. NY Struttura e funzione delle proteine R.E. Dickerson, I. Geis Zanichelli Introduzione alla struttura delle proteine Branden & Tooze Zanichelli Testi di Biochimica e Biologia Molecolare Testi consigliati:

2 Che cosa e’ la BIOINFORMATICA? Utilizzo degli strumenti propri dell’INFORMATICA per La RACCOLTA L’ANALISI La PREDIZIONE dei DATI BIOLOGICI

3 Cosa sono i DATI BIOLOGICI? Sequenze di Acidi Nucleici (DNA/RNA) Sequenze di Proteine Strutture di Acidi Nucleici / Proteine (e altre molecole di interesse biologico) DATI FUNZIONALI

4 Cosa sono i DATI FUNZIONALI? Funzione di una Proteina Stabilità di una Proteina Reazione catalizzata da un Enzima Specificità di substrato di un Enzima Posizione del Sito Attivo di un Enzima Localizzazione subcellulare delle molecole biologiche Modifiche post-traduzionali di una Proteina Modifiche post-trascrizionali di un RNA Posizione e Regolazione di un Gene/locus genetico … … …

5 BIOINFORMATICA Sviluppo/ Consultazione BANCHE DATI di dati biologici Sviluppo/ Utilizzo Programmi di Analisi di dati biologici Sviluppo/ Utilizzo Server di Analisi di dati biologici e consultazione di banche dati

6 I Dati Biologici vengono raccolti nelle BANCHE DATI (DATABASE, DB) BANCHE DATI di Sequenze BANCHE DATI di Strutture BANCHE DATI di Funzioni BANCHE DATI di Gel Bidimensionali BANCHE DATI di Chip a DNA …

7 DB Seq. DB Func. DB Struc. Singoli gruppi di ricerca RACCOLTA DEI DATI SPERIMENTALI (Creazione DBs)

8 Accesso alle INFORMAZIONI: Reti Informatiche; Internet. SERVER del DB A SERVER del DB B SERVER di un Internet PROVIDER Collegamento in Rete: Linea Telefonica Cavo Fibre Ottiche Computer dell’utente

9 SERVER Del CDS Sottorete Monte S.Angelo Sottorete Centro Storico Rete: Telefonica Cavo Fibre Ottiche Local Area Network (LAN) Computer Indirizzo IP 143.225.99.116

10 Consultazione delle Banche Dati: Accesso via INTERNET Mediante WEB BROWSERS: EXPLORER NAVIGATOR OPERA … E’ necessario conoscere l’indirizzo di rete del Server / DB / Servizio di vostro interesse. Ad esempio l’indirizzo della banca dati mondiale delle strutture di molecole biologiche PROTEIN DATA BANK (PDB) è: http://www.rcsb.org/pdb/

11 Consultazione delle Banche Dati: Accesso via INTERNET Mediante PROTOCOLLI DI TRASFERIMENTO DEI DATI TELNET FTP (file transfer protocol) SFTP SCP E’ necessario conoscere l’indirizzo IP del computer a cui si vuole accedere. Ad esempio per accedere al computer del prof. Notomista al dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale si può digitare nella barra di indirizzo di EXPLORER: ftp://notomista@143.225.99.116

12 ANALISI dei Dati Programmi & algoritmi Per algoritmo si intende un “metodo di calcolo descrivibile con un numero definito di regole che conduce ad un risultato dopo un numero finito di operazioni” Un algoritmo tradotto in un opportuno linguaggio informatico costituisce un programma.

13 ANALISI dei Dati Programmi istallati LOCALMENTE *** non serve l’accesso a Internet ***limitati dalla potenza e dalla memoria del computer dell’utente Programmi accessibili su SERVER REMOTI ***per utilizzare il programma è necessario l’accesso a Internet ***I server sono molto più potenti degli home computer e hanno a disposizione enormi quantità di memoria

14 BIOINFORMATICA Sviluppo/ Consultazione BANCHE DATI di dati biologici Sviluppo/ Utilizzo Programmi di Analisi di dati biologici Sviluppo/ Utilizzo Server di Analisi di dati biologici e consultazione di banche dati

15 Ruolo degli esperti di INFORMATICA: ***Sviluppo e Gestione delle BANCHE DATI ***Sviluppo di programmi Ruolo di Biologi, Medici, Biotecnologi, … : ***Assistere gli informatici nello sviluppo e nella gestione ***Utilizzare in maniera consapevole gli strumenti offerti dalla Bioinformatica La BIOINFORMATICA è una scienza MULTIDISCIPLINARE

16 OBIETTIVO del CORSO UTILIZZO CONSAPEVOLE delle predizioni e dei risultati prodotti dalla Bioinformatica UTILIZZO CONSAPEVOLE degli strumenti offerti dalla Bioinformatica Acquisizione delle conoscenze di base per la consultazione dei DB e l’utilizzo dei programmi per l’analisi dei dati biologici.