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PubblicatoFloriana Pippi Modificato 11 anni fa
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LA LAUREA MAGISTRALE IN BIOINFORMATICA Università degli studi
di Milano-Bicocca Facoltà di Scienze MFN LA LAUREA MAGISTRALE IN BIOINFORMATICA
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Che cos'è la BIOINFORMATICA?
Il termine BIOINFORMATICS è stato inventato da P. Hogeweg nel 1978 La BIOINFORMATICA è una applicazione della INFORMATION TECHNOLOGY al campo della BIOLOGIA.
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Il primo scopo della bioinformatica è CONTRIBUIRE AD AUMENTARE IL LIVELLO DI CONOSCENZA DEI SISTEMI BIOLOGICI Un altro scopo è quello di far progredire tutte le metodologie caratteristiche della bioinformatica stessa.
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La Bioinformatica si occupa di
* SEQUENCE ANALYSIS * GENE FINDING * GENOME ASSEMBLY * PROTEIN STRUCTURE PREDICTION * PROTEIN-LIGAND INTERACTION * ANALYSIS OF GENE EXPRESSION * MODELLING OF METABOLIC NETWORKS * MODELLING OF EVOLUTION * SYSTEMS BIOLOGY
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Nei primi anni della bioinformatica i temi di
studio erano essenzialmente quelli in 1-4 (analisi di sequenze) Gli sviluppi successivi e le espansioni della bioinformatica a settori diversificati sono dovuti essenzialmente ai seguenti fattori
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i) Aumento delle potenze di calcolo (in trent'anni di almeno TRE ordini di grandezza)
ii) Sviluppo delle metodologie numeriche e degli algoritmi per studiare sistemi complessi iii) Sviluppo della teoria dei sistemi
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Allo sviluppo della BIOINFORMATICA concorrono le discipline
Biologia Molecolare Biochimica Genetica Chimica Fisica Matematica
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Proprio per il carattere INTERDISCIPLINARE della BIOINFORMATICA e’ importante che laureati in diverse discipline scientifiche abbiano accesso alla LAUREA MAGISTRALE La laurea magistrale è stata modificata proprio a tale scopo, per l'anno accademico Sedi italiane : Milano-Bicocca, Bologna, Roma (Tor Vergata)
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Comparazione di sequenze proteiche. Evoluzione molecolare e funzione
Primary sequence (PE and SE, ~ aa ): 68.2% identity 76 amino acidic substitutions (45 completely unrelated aa). Maiale VVGGTEAQRNSWPSQISLQYRSGSSWAHTCGGTLIRQNWVMTAAHCVDRELTFRVVVGEH Bovina VVGGTAVSKNSWPSQISLQYKSGSSWYHTCGGTLIKQKWVMTAAHCVDSQMTFRVVLGDH MerluzzoB VVGGEDVRVHSWPWQASLQYKSGNSFYHTCGGTLIAPQWVMTAAHCIGSR-TYRVLLGKH Salmone VVGGRVAQPNSWPWQISLQYKSGSSYYHTCGGSLIRQGWVMTAAHCVDSARTWRVVLGEH **.* . ::** * *** .. : *.***:*: **:*****:. :** :* * Maiale NLNQ-NNGTEQYVGVQKIVVHPYWNTDDVAAGYDIALLRLAQSVTLNSYVQLGVLPRAGT Bovina NLSQ-NDGTEQYISVQKIVVHPSWNSNNVAAGYDIAVLRLAQSATLNSYVQLGVLPQSGT MerluzzoB NMQDYNEAGSLAISPAKIIVHEKWD—-SSRIRNDIALIKLASPVDVSAIITPACVPDAEV Salmone NLNT-NEGKEQIMTVNSVFIHSGWNSDDVAGGYDIALLRLNTQASLNSAVQLAALPPSNQ .: : .:.:* *: *:*:::: : . :* Maiale ILANNSPCYITGWGLTRTNGQLAQTLQQAYLPTVDYAICSSSSYWGSTVKNSMVCAGGDG Bovina ILANNTPCYITGWGRTKTNGQLAQTLQQAYLPSVDYATCSSSSYWGSTVKTTMVCAGGDG MerluzzoB LLANGAPCYVTGWGRLWTGGPIADALQQALLPVVDHAHCSRYDWWGSLVTTSMVCAGGDG Salmone ILPNNNPCYITGWGKTSTGGPLSDSLKQAWLPSVDHATCSSSGWWGSTVKTTMVCAGG-G :*.. **:**** *.* . *:*. : .: ** :*** : . *:*.** *
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Templati utilizzati per la generazione del modello
Predizione della struttura 3D delle proteine con tecniche di homology modelling Templati utilizzati per la generazione del modello Modello per omologia
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Analisi della struttura delle proteine
(relazioni tra struttura e funzione) Secondary Structure (SS) content Solvent accessible surface
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Individuazione dei siti recettoriali
Sito principale Individuazione di cavità e probabili siti di legame Le sfere evidenziano delle cavità nella proteina, inoltre ci forniscono informazioni sulle caratteristiche di idrofobicità e idrofilia del ligando Siti secondari
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Docking In silico ADME 106 compounds MOO
Molecular modelling, MM, MD, site_finder In silico ADME MOO 106 compounds Library generation, QM, 350 Molecular Descriptors, Docking 102 compounds potentilally LEADS
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Yeast protein interaction network[Jeong et al., Nature (2001)]
I network proteici possiedono delle proprietà computazionali, che derivano dal fatto che le proteine sono parte di “moduli” la cui funzione dipende dalla struttura della proteina e dalla topologia del network in cui e’ coinvolta Yeast protein interaction network[Jeong et al., Nature (2001)] Problemi: network molto complicati dove e’ difficile individuare moduli network solo parzialmente noti Bioinformatica
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