Profesor coordinador: Mirko Zimic, PhD(c) (página web personal)
Profesores invitados: Clauia Machicado, PhD
Jesus Castagnetto, PhD
Asistentes:
Cesar Lopez, BSc.
Wilfredo Evangelista, MSc(c)
Creditaje: (4 horas crédito) Segundo semestre, 2004
Horario de clases
Lunes 10:00-12:00am Aula de postgrado
Martes 8:00-10:00 Aula Interactiva - LID
Prerequisitos: Bioquímica I, conocimientos del manejo de computadora personal en Windows, 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 y aprender su manejo previamente al inicio del curso.
Evaluación:
La evaluación de los estudiantes estará basada en:
Examen parcial (25%)
Examen final (25%) *
Prácticas (20%)
Presentación/exposición (10%)
Proyecto (20%)
* El examen final no es necesariamente cancelatorio.
Libro Texto: Bioinformatics, Sequence
and Genome Análisis. David W. Mount.
Bioinformatics for dummies. J.M. Claverie, Cedric
Notredame
CD del curso: Contiene el software de distribución gratuita y referencias del curso. Será distribuído el primer día de clase.
Semana 1.1:
Introducción. 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)
Semana 1.2: Bases de datos: Genebank,
Protein Data Bank. Manejo de archivos PDB, visualización de estructuras
moleculares: Rasmol, SwissPdViewer, servidores de predicción de perfiles de
hidrofobicidad (CN cap4, cap11:341-362)
Semana 2.1: Alineamiento estructural, RMS,
varianza posicional, Modelamiento por homología (Mount cap9)
(slides)
Semana 2.2: Swisspdviewer (Magic Fit).
SwissModel, búsqueda de templates. (CN cap11)
Semana 3.1:
Discusión de artículos selectos
Semana 3.2: Proyecto selecto sobre
modelamiento molecular.
(Guía de
laboratorio)
Semana 4.1:
Modelamiento por Threading
(slides)
(Libro
bioinfo)
Semana 4.2:
Servidores de threading local y global (Fugue, SUSOI, 3Dpssm),
Rosetta. (CN cap11)
(Guía)
Semana 5.1:
Minimización de Energía (ME), Dinámica Molecular (DM). Refinamientos.(slides)
Semana 5.2: Manejo de software:
Hyperchem, Sculpt
Semana 6.1:
Discusión de artículos selectos
Semana 6.2:
Proyecto selecto sobre modelamiento molecular: Threading, ME, DM
(PZA)
(PZAsa)
Semana 7.1:
Desarrollo de drogas y vacunas. Bioinformática y las
Enfermedades Infecciosas
Semana 7.2: Manipulación de proteínas y
ligandos, docking molecular, HEX)
(Guía)
Semana 8.1:
Presentaciones de avances de
proyectos.
Semana 8.2: Examen parcial (Martes 31
de Mayo)
Semana 11.1:
Discusión de artículos selectos
Semana 11.2: Proyecto selecto sobre alineamiento de secuencias
Semana 12.1:
Análisis diversos de secuencias. Transcripción y
traducción, ORF. Análisis de genomas.
Semana 12.2: Manejo de herramientas
EXPASY, COG, TaxPlot. WinDNA, BLAST (genomas). (CN cap3:95-115, cap5:141-148,
160-172, cap6:173-189)
(Guia)
Semana 13.1:
BLAST, Alineamiento matricial (matrix plot),
búsqueda de repeticiones, inversiones. Regiones de baja complejidad.(Mount
cap7)
Semana 13.2: BLAST (blastn, blastp, blastx,
etc), Dot plot, servidores de identificación de repeticiones y regiones de baja
complejidad. (CN cap8:247-266, cap9 )
(Guía)
Semana 14.1:
Discusión de artículos selectos
Semana 14.2: Proyecto selecto sobre
análisis de secuencias.(Guía)
Semana 15.1:
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)
Semana 15.2: Oligo, oligocalculator,
servidores online para diseño de primers. RNAStructure, (CN cap5:148-158,
cap12)
Semana 16.1:
Presentación final de
proyectos.
Semana 16.2: Examen final (Martes
26 de Julio).
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Prácticas
Las prácticas se entregarán electrónicamente,
adjuntando una copia por correo electrónico a la dirección: mzimic@jhsph.edu
Práctica 1
(descargar).
Fecha de entrega: Lunes 2 de Mayo
Práctica 2 .
Fecha de entrega: Lunes 6 de Junio
Práctica 3 (descargar).
Fecha de entrega: Lunes 18 de Julio
Práctica 4 .
(Descargar) Fecha de entrega: Lunes 25 de Julio
EXAMEN FINAL (primera
parte) (Fecha de entrega: Lunes 18 al medio día. Se entrega una copia
impresa a la secretaria Delia García)
Proyecto.
Fecha de entrega del proyecto: Lunes 25 de Julio.
Se entregará una copia impresa y se adjuntará una copia por correo electrónico a
la dirección: mzimic@jhsph.edu
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Libros de consulta: (Biblioteca de la Unidad
de Bioinformática)
-Bioinformatics, A Practical Guide to tthe Análisis of Genes and Proteins.
Andreas D. Baxevanis.
-Phylogenetics
Charles Semple)
-Phylogenetics Trees made easy: A how to maanual for molecular biologists
-Inferring Phylogenetics (Joseph Felsensteiin)
-Protein structure prediction (Igor F. Tsiggelny)
-Protein Engineering and Design (Paull A. Carey)
-Mechanisms of protein folding (R.H. Pain)<
-Molecular Structure Bioinformatics
-Structure determination by X-Ray crystalloography (M.F.C. Ladd)
-Biophysics: An introduction (Rodney Coterrrill)
-Molecular Biophysics: Structures in motionn (Michel Daune)
-Biological Thermodynamics (Donlad Haaynie)
-Vaccine Design: The role of cytokinee networks (Gregory Gregoriadis)
-Statistical methods for bioinformatics&nbssp; (Warren J. Ewens)
-Microarray: Gene Expression Data Analysis<
-Phylogenetic Analysis Using Parsimony and Other Methods.
David
L. Swofford.
-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
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)
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
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 T
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 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)
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Última modificación: 23 de
Mayo, 2005
