Profesor coordinador: Mirko Zimic, PhD(c) (página web personal)
Asistente:
Angélica Minaya, MSc(c)
Creditaje: (4 horas crédito) Primer semestre, 2006
Horario de clases
Lunes 12:00-2:00 pm Aula de postgrado
Martes 8:00-10:00 Aula Interactiva - LID
Prerequisitos: Bioquímica I, conocimientos básicos del internet y manejo de programas browsers y correo electrónico. Se recomienda fuertemente a los alumnos en obtener una cuenta de correo electrónico.
Evaluación:
La evaluación de los estudiantes estará basada en:
Exámenes 1, 2, 3 y 4 (El promedio simple representa el 60% de la nota final)
Prácticas (El promedio simple representa el 20% de la nota final)
Presentación/exposición (10%)
Proyecto (10%)
Libro Texto: Bioinformatics, Sequence
and Genome Análisis. David W. Mount.
Bioinformatics for dummies. J.M. Claverie, Cedric
Notredame
CD del curso: Será distribuído el primer día de clase. Incluyen los artículos selectos del curso y el resto del material.
Semana 2.1:
Alineamiento múltiple de secuencias (Mount cap4); BLAST, alineamiento
matricial (matrix plot), búsqueda de repeticiones. Regiones de baja complejidad.
(Mount cap7) (ppt2)
Semana 2.2:
Servidores de alineamiento en línea (CN cap7)
BLAST (blastn, blastp, blastx, etc), Dot plot, servidores de identificación de
repeticiones y regiones de baja complejidad. (CN cap8:247-266, cap9 )
(Guía2x)
Semana 3.1:
Bases de datos de genomas. Secuencias únicas y
repetitivas. Código genético (universal y particulares). Transcripción y
traducción, ORF, intrones cDNA. Análisis diversos de secuencias. Análisis de genomas.
(ppt3)
Semana 3.2:
Manejo de herramientas EXPASY, COG, TaxPlot. WinDNA, Artemis-ACT, BLAST
(genomas). (CN cap3:95-115, cap5:141-148, 160-172, cap6:173-189)
(Guía3x)
Semana 4.1:
Características termodinámicas del ADN. Hibridización de oligonucleótidos.
Cinéticas de hibridación de oligonucleótidos complementarios. Criterios para el
diseño de primers. Estructuras de ADN-ARN (Mount cap5)
(ppt4)
Semana 4.2:
Servidores en línea para diseño de primers. RNAStructure, (CN cap5:148-158,
cap12)
PRIMER EXAMEN (11 de abril)
Semana 5.1:
Evolución molecular. Teoría Neutral, Teoría Seleccionista, Teoría Mutacionalista,
Teoría de la Presión Termodinámica.
(ppt5)
Semana 5.2:
Presentaciones de artículos selectos
Semana 6.1:
Reconstrucción filogenética. Experimentos de evolución in-vitro. Reconstrucción
de dendrogramas para patrones polimórficos (RFLP, SSCP, spoligotyping, etc.)
(Mount cap6)
(ppt6)
Semana 6.2:
Phylip, PAUP, DAMBE, Tree of Life (CN cap13)
(Guía 6x)
Semana 7.1:
Interacción radiación-materia. Métodos experimentales de predicción de
estructuras moleculares. Protein Data Bank. Los archivos PDB y sus
características. Factor beta. Perfiles de hidrofobicidad y de otras
características físicoquímicas. (Mount cap9)
(ppt7)
Semana 7.2: Manejo de archivos PDB,
visualización de estructuras moleculares: Rasmol, SwissPdViewer, servidores de
predicción de perfiles de hidrofobicidad (CN cap4, cap11:341-362)
(Guía 7x)
Semana 8.1:
Alineamiento estructural, RMSD, varianza posicional (Mount cap9). Caso de
estudio: El dímero de hemoglobina como posible unidad alostérica.
(ppt8)
Semana 8.2:
Swisspdviewer (magic fit). Programas ad-hoc (stata) para análisis de varianza
posicional.
(Guía 8x)
SEGUNDO EXAMEN (9 de mayo)
Semana 9.1:
Interacciones moleculares para la estabilización
de proteínas.
(ppt9)
Semana 9.2: Reporte de avances de
proyectos
Semana 10.1:
Modelamiento por homología.(Mount cap9).
Modelamiento por Threading.(Libro
bioinfo)
(ppt10a)
(ppt10b)
Semana 10.2:
SwissModel (CN cap11)
Threading (Fugue, SUSOI, 3Dpssm), Rosetta. (CN cap11)
(PZA)
(PZAsa)
(Guía)
Semana 11.1:
Minimización de Energía, Montecarlo, Dinámica Molecular.
(ppt11)
Semana 11.2: Hyperchem. WhatIF.
Semana 12.1:
Mecánica Cuántica. Control de calidad de estructuras
moleculares.
Semana 12.2: TERCER EXAMEN (6 de junio)
Semana 13.1:
Desarrollo de vacunas con el uso de herramientas
bioinformáticas. Caso de estudio: Proteínas de fusión en el desarrollo de
vacunas
Semana 13.2: Servidores de predicción de
epítopes MHC I y II.
Semana 14.1:
Desarrollo de drogas. Energía libre de
interacción. Docking molecular. Bioinformática y las Enfermedades Infecciosas.
Semana 14.2: Bases de datos de drogas,
HEX, servidores de predicción de solubilidad de drogas
(Guía)
Semana 15.1:
Conferencia: (1) Mycobacterium Tuberculosis: Mecanismo de acción y
resistencia a pirazinamida. (2) Simulación de la reacción de hidrólisis de PZA
en Pyrococcus Horikoshii.
(ppt15)
Semana 15.2:
Discusión de avances de proyectos.
Semana 16.1:
Entrega y presentación final
de proyectos.
Semana 16.2: CUARTO EXAMEN (4 de julio)
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Prácticas
Las prácticas se entregarán electrónicamente,
adjuntando una copia por correo electrónico a la dirección: mzimic@gmail.com
Práctica 1 .
Fecha de entrega:
Lunes
17 de abril.
(descargar)
Práctica 2 .
Fecha de entrega:
Lunes
22
de mayo
(descargar)
Práctica 3 .
Fecha de entrega:
Lunes
26
de junio
(presentar un software bioinformático libre)
Examen parcial 4 (descargar)
Proyecto.
Fecha de entrega del proyecto: Lunes 3 de Julio.
Se entregará una copia impresa y se adjuntará una copia por correo
electrónico a la dirección:
mzimic@gmail.com
El proyecto debe mantener el formato estándar, debiendo incluir las siguientes
secciones:
Título
Resumen
Objetivos
Fundamento Teórico
Materiales y Métodos
Resultados
Discusión
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Libros de consulta: (Biblioteca de la Unidad
de Bioinformática)
-Bioinformatics, A Practical Guide to tthhe Analysis of Genes and Proteins.
Andreas D. Baxevanis.
-Phylogenetics
Charles Semple)
-Phylogenetics Trees made easy: A how to maannual for molecular biologists
-Inferring Phylogenetics (Joseph Felsensteiinn)
-Protein structure prediction (Igor F. Tsiggeelny)
-Protein Engineering and Design (Paull A. Carey)
-Mechanisms of protein folding (R.H. Pain)<
-Structure determination by X-Ray crystallooggraphy (M.F.C. Ladd)
-Biophysics: An introduction (Rodney Coterrriill)
-Molecular Biophysics: Structures in motionn (Michel Daune)
-Biological Thermodynamics (Donlad Haayynie)
-Vaccine Design: The role of cytokinee networks (Gregory Gregoriadis)
-Statistical methods for bioinformatics; (WWaarren J. Ewens)
-Microarray: Gene Expression Data Analysis<
-Physical
Approaches to Biological Evolution.
Mikhail
V. Volkenstein.
-Dynamics of
Proteins and Nucleic Acids.
J.
Andrew McCammon and Stephen C. Harvey.
-Molecular Structures Bioinformatics
-Beginning Perl for
bioinformatics (James Tisdall)
-Genomic Perl (Rex A. Dwyer)
Otros libros interesantes
Revistas
Advances in Biophysics
Full text journal online
Biochemical and biophysical research communications
Full text journal online
Bioinformatics
Full text journal online. (recomendado )
Bulletin of Mathematical Biology
Full text journal onlineGenomics
Full text journal online
Cladistics
Full text journal online
Journal of Human Evolution
Full text journal online
Journal of Molecular Modeling
Full text journal online
Molecular Phylogenetics and Evolution
Full text journal online
Journal of Structural Biology
Full text journal online
Journal of Theoretical Biology
Full text journal online
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Servidores WEB importantes:
LOS MÁS VISITADOS
ExPASy Molecular
Biology Server
NCBI
(National Center for Biotechnology and Information)
Welcome to the GenomeWeb
Expasy
Proteomics Tools
Weizmann Institute of Bioinformatics
Bioinformatics tools setup in the BIOINFO system:
http://bioinfo.hku.hk/documents.html
BASES DE DATOS
Protein Database searching
Protein family Databases
Protein Pattern and Domain Databases
Protein Interaction Databases
Databases - Weizmann Institute of Science
SRS
(Sequence Retrieval System)
Genome databases
GeneDB http://www.genedb.org/
ALINEAMIENTO DE SECUENCIAS
ClustalW
(EMBL-EBI)
LALIGN
DIALIGN - Multiple sequence alignment based on segment-to-segment
comparison, at University of Bielefeld, Germany
PipMaker (full genome alignment)
Sequence Analysis - Weizmann Institute of Science
Protein Multiple Sequence Analysisl
T-Coffee
STRAP - Structural Alignment Program for Proteins
VSNS BioComputing Division Multiple Alignment Resource Page
(Link)
ALINEAMIENTO DE GENOMAS
Mummer (http://mummer.sourceforge.net/)
MATRIX-PLOT
Fr33
http://www.fr33.net/bio/na_dotplot.php
Matrix Plot
http://www.cbs.dtu.dk/services/MatrixPlot/
Matrix Plot 2
http://www.cbs.dtu.dk/services/MatrixPlot/mutualNucl/index.html
GENÓMICA
Genomics - Weizmann Institute of Science
MAVID - multiple alignment program for large genomic regions
(http://baboon.math.berkeley.edu/mavid/)
TIGR - Mummer
http://www.tigr.org/software/mummer/ (whole genome alignment)
Open Reading Frame (ORF) finder (NCBI)
TaxPlot (Protein
homologs in Complete Microbial / Eukaryotic genomes)
COGs (Clusters
of Orthologous Groups of proteins)
Phylogenetic classification of proteins encoded in complete
genomes
PREDICCION DE GENES CODANTES
TestCode (http://helix.nih.gov/docs/gcg/testcode.html)
GLIMMER (http://www.tigr.org/~salzberg/glimmer.html)
DNA -> PROTEÍNA
Translate - Translates a nucleotide sequence to a protein sequence
Transeq - Nucleotide to protein translation from the EMBOSS package
Graphical Codon
Usage Analyser - Displays the codon bias in a graphical manner
BCM search launcher - Six frame translation of nucleotide sequence(s)
Backtranslation - Translates a protein sequence back to a nnucleotide
sequence
Genewise - Compares a protein sequence to a genomic DNA sequence, allowing
for introns and frameshifting errors
FSED - Frameshift error detection
LabOnWeb -
Elongation, expression profiles and sequence analysis of ESTs using Compugen
LEADS clusters
List of gene identification software sites
PERFILES DE HIDROFOBICIDAD
ProtScale - Amino acid scale representation (Hydrophobicity, other
conformational parameters, etc.)
Drawhca - Draw an HCA (Hydrophobic Cluster Analysis) plot of a protein
sequence
Hydrophobic profile prediction at the Weizmann Bioinformatics Institute
Analysis of protein sequence (physical chemical profiles)
Protein General Sequence Analysis
GENO3D (AUTOMATIC
MODELING OF PROTEINS THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE)
PREDICCIÓN DE
TOPOLOGÍA DE PROTEÍNAS
Transmembrane Region Prediction
HMMTOP -
Prediction of transmembrane helices and topology of proteins (Hungarian Academy
of Sciences)
PredictProtein - Prediction of transmembrane helix location and topology
(Columbia University)
SOSUI - Prediction of transmembrane regions (TUAT; Tokyo Univ. of
Agriculture & Technology)
TMAP -
Transmembrane detection based on multiple sequence alignment (Karolinska
Institut; Sweden)
TMHMM - Prediction of transmembrane helices in proteins (CBS; Denmark)
TMpred - Prediction of transmembrane regions and protein orientation (EMBnet-CH)
TopPred 2 - Topology prediction of membrane proteins (Stockholm University)
Protein 2D-PAGE Analysis
PREDICCIÓN DE ESTRUCTURA SECUNDARIA DE PROTEINAS
***Consensus
Secondary Structure Prediction (IBCP)***
Protein Secondary Structure
GOR IV (Garnier et al, 1996)
HNN - Hierarchical Neural Network method (Gueerrmmeur, 1997)
Jpred - A consensus method for protein secondary structure prediction at
University of Dundee
nnPredict - University of California at San Francisco (UCSF)
PredictProtein - PHDsec, PHDacc, PHDhtm, PHDtopology, PHDthreader, MaxHom,
EvalSec from Columbia University
VISUALIZADORES DE ESTRUCTURAS DE PROTEÍNAS
Protein Structure Viewers
ALINEAMIENTO ESTRUCTURAL
VAST
(Vector Alignment Search Tool)
COMPARER
MODELAMIENTO POR HOMOLOGÍA
CAFASP 3D
(list of 3D protein structure prediction servers)
Protein 3D structural analysis
SWISS-MODEL
GlobPlot -
Protein disorder/order/globularity/domain predictor
DisEMBL -
Protein disorder prediction
CATH
Protein Structure Classification
SCOP
(Structural Classification of Proteins)
DALI
(Domain Dictionary)
FSSP
(Dali fold classification)
MODELAMIENTO POR THREADING
3D-PSSM - Protein fold recognition using 1D and 3D sequence profiles coupled
with secondary structure information (Foldfit)
Geno3d -
Automatic modelling of protein three-dimensional structure
PSIPRED /Protein Structure Prediction Server
MODELAMIENTO AB-INITIO
HMMSTR / ROSETTA
PREDICCIÓN DE
ESTRUCTURAS 3D
Protein 3D Structure analysis
GENO3D (AUTOMATIC
MODELING OF PROTEINS THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE)
COMPARACIÓN/VERIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS MOLECULARES
RAPPER
What IF
Validation suite for protein structures
DALI -
compare protein structures in 3D
PROTEÓMICA
Proteomics - Weizmann Institute of Science
Peptide Identification
PREDICCIÓN
DE EPITOPES
LINEALES
ProPred MHC Class-II Binding Peptide Prediction Server
***
ProPred-I The Promiscuous MHC Class-I
Binding Peptide Prediction Server
Antibody, MHC and Immunologycal Proteins
HLA_Bind - Prediction of MHC type I (HLA) peptide binding
SYFPEITHI - Prediction of MHC type I and II peptidee binding
PREDICCIÓN DE EPITOPES
CONFORMACIONALES
Conformational Epitope Prediction - (202.41.70.74:8080/cgi-bin/cep.pl
)
OCA and Conformational Epitope Prediction - (www-iphicles.rcsb.org/
CEP: a conformational epitope prediction server (http://bioinfo.ernet.in/cep.htm)
References - ePitope Informatics - epitope prediction and protein ...
[PDF]
BMC Immunology
[PDF]
Prediction of Three-Dimensional Structure and Mapping of ...
PREDICCIÓN DE ESTRUCTURA 2D Y 3D EN
ADN/ARN
Mfold:
http://www.bioinfo.rpi.edu/applications/mfold/
DISEÑO DE PRIMERS
GeneFisher:
http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/genefisher/
Primer 3
EDITORES DE SECUENCIAS
Protein Sequence Editors
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Links importantes
Software utilizado
PHYLIP (Programa para análisis filogenético)
RASMOL (Visualizador de estructuras moleculares 3D)
Swiss PDb Viewer (Visualizador de estructuras moleculares 3D avanzado).
MACAW (Programa para alineamiento múltiple de secuencias)
Oligocalculator (Programa para estimar parámetros termodinámicos de
oligonucleótidos)
Power/Sample size calculators (Programa para estimar el poder y el tamaño de
muestra estadístico)
GAUSSIAN
Ghemical
GROMOS
GROMACS
StructureLab
SIB-PAIR
http://www2.qimr.edu.au/davidD (Programa para trabajar en genetic linkage)
GAS
http://users.ox.ac.uk/~ayoung/gas.html (Programa para trabajar en genetic
linkage)
Página WEB personal de Mirko Zimic
Enviar un Email
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Última modificación: 27 de
Junio, 2006