Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja
Odtwarzanie treści multimedialnych
Andrzej Majkowski
informatyka + 1
2
TYTUŁ:
Komputery w biologii molekularnej czyli bioinformatyka
AUTOR:
Izabela Makałowska
Biolog w terenie
3
Biolog w terenie
4
Biolog w labolatorium
5
Biologia i komputery
6
Publikacje
7
Arkusze kalkulacyjne i wizualizacja
8
Moc obliczeniowa
9
Po co biologowi komputery?
• Organizacja i zarządzanie danymi
• Analiza danych
• Modelowanie
10
Obszary badań
11
Od DNA do organizmu
12
Sekwencjonowanie
13
Frederick Sanger 1918-2013
Rozwój technologii sekwencjonowania
14
Centrum Sekwencjonowania w Pekinie
1 maszyna = 3 000 000 000 w jednym cyklu 15 1 maszyna = 3 000 000 000 w jednym cyklu
Technologie nowej generacji
16
Problem z danymi
17
Biologia i komputery
18
National Center for Biotechnology Information
19
Więcej i więcej danych
20
Bazy danych
21
Biologia i komputery
“ I dlatego właśnie potrzebujemy komputer” 22
Biologia i komputery
23
Waszyngton, 26 czerwca 2000 roku
Biologia i komputery
24
“Rozszyfrowanie genomu człowieka umożliwi lepszą diagnostykę, lepsze leczenie i lepsze zapobieganie
chorobom.”
“Rozszyfrowanie genomu człowieka umożliwi lepszą diagnostykę, lepsze leczenie i lepsze zapobieganie
chorobom.”
Projekt Sekwencjonowania Genomu Człowieka
25
Sekwencjonowanie genomu
26
Biologia i komputery
27
Składanie sekwencji
28
ACCGCATCGCGCTAGCTAGCTACACCGCATCGATGCATCTACGATGTAGCTAGCAGTCGATCGATGCTAGTGATATCGAATGCATGCATGCTAGCAGCTATAGCTA ACCGCATCGCGCTAGCTAGCT
CACCGCATCGATGCATCTACGATG
GCATCTACGATGTAGCTAGCAGTCGATCGATGCT
GATTCTAGTGATATCGAATGCATGCATGCTAGCAGA
CGAATGCATGCATGCTAGCA---GCTATAGCTA
Genom zapisany w książkach
29
Algorytmy
30
Projekty genomowe
31
100,000 projektów sekwencjonowania genomów lub transkryptomów zdeponowanych w Banku Genów
100,000 projektów sekwencjonowania genomów lub transkryptomów zdeponowanych w Banku Genów
Niemal wszystkie choroby mają podłoże genetyczne
32
mukowiscydoza
mukowiscydoza choroby sercowo-naczyniowechoroby sercowo-naczyniowe AIDSAIDS
Genom
33
Mutacje
34
Odporność roślin na stres
35
Identyfikacja genów
36
3% sekwencji genomowej człowieka 3% sekwencji genomowej człowieka
Identyfikacja genów
Hunter i inni, 2011 37
Ile jest genów w genomie człowieka?
• Przed sekwencjonowaniem szacowano, że genom człowieka zawiera 100,000 genów
• W 2001 podano, iż genów jest 30,000-40,000
• 2014
38
Dlaczego nie możemy określić liczby genów?
Wciąż odkrywamy nowe elementy funkcjonalne i ich geny
Nasze metody identyfikacji genów są wciąż niedoskonałe
39
DNA-RNA-białko
40
Struktura białek
41
Przewidywanie funkcji białek
42
Identyfikacja miejsc aktywnych Identyfikacja miejsc aktywnych Analiza topologii
Analiza topologii
Podobieństwo do innych sekwencji Podobieństwo do innych sekwencji
Uczenie maszynowe Uczenie maszynowe
Przewidziana funkcja Przewidziana funkcja
Biologia i komputery
43
1
110,210,138
BLAST
44
Wizualizacja struktury białka
45
Co to znaczy podobne?
46
Analiza ekspresji genów
47
Biologia i komputery
48
Biologia i komputery
49
