Profesor: Mirko Zimic PhD
Creditaje: (4 horas crédito)
Horario de
clases
Lunes y Miércoles de 10:00-12:00 pm
Aula Interactiva - LID
Inicio de clases: Lunes 24 de Marzo
Jefe de
Práctica: MSc(c). Daniel Velasquez
NOTAS
FINALES
Horas de consulta
Jueves, 12:00 - 1:00pm, Unidad de Bioinformática LID
Resumen
Este curso proveerá un panorama global de los principales tópicos de la
Bioinformática, haciendo énfasis en el análisis de secuencias de ADN y
proteínas así como en el modelamiento y análisis estructural de biomoléculas.
Prerequisitos: Bioquímica.
Evaluación: La evaluación de los estudiantes
estará basada en:
Exámenes 1, 2, 3 y 4 (el promedio simple representa el 40% de la nota final).
Los exámenes serán aplicados de 10:00 a 11:30, seguidos de la discusión del
mismo.
Prácticas (el promedio simple representa el 30% de la nota final)
Presentaciones/exposiciones (15%)
Proyecto (15%)
Libro Texto:
Bioinformatics, Sequence and Genome Análisis. David W. Mount.
Bioinformatics for dummies. J.M. Claverie,
Cedric Notredame (CN)
Descargar syllabus
Grupos asignados
Clase 21 (Lu 2 Jun): Interacción radiación-materia. Métodos experimentales
de predicción de estructuras moleculares.
Referencia: (Mount cap9) (CN cap 11)
Herramientas:
Swisspdbviewer
Actividad: Los archivos
PDB y sus características. Factor beta. Perfiles de hidrofobicidad y de otras
características físicoquímicas.
Clase 22 (Mi 4 Jun): EXAMEN III / discusión examen III
Clase 23 (Lu 9 Jun): Modelamiento
por homología I.
Referencia: (Mount cap9)
Herramientas:
Servidor SwissModel, Swisspdbviewer
Actividad: Predecir
estructuras de proteínas a partir de la secuencia de aminoácidos
Clase 24 (Mi 11 Jun): Modelamiento por homología II
Referencia: (Mount cap9)
Herramientas:
Servidor SwissModel, Swisspdbviewer
Actividad: Predecir
estructuras de proteínas a partir de la secuencia de aminoácidos
Clase 25 (Lu 16 Jun): Modelamiento por homología III
Referencia: (Mount cap9)
Herramientas:
Servidor SwissModel, Swisspdbviewer
Actividad: Predecir
estructuras de proteínas a partir de la secuencia de aminoácidos
Clase 26 (Mi 18 Jun): Modelamiento por threading. Rosetta.
Threading local y global.
Referencia: (Mount cap9)
Herramientas:
Fugue, SUSOI, 3Dpssm, Rosetta
Actividad: Predecir
estructuras de proteínas a partir de la secuencia de aminoácidos
(slides)
Clase 27 (Lu 23 Jun): Refinamiento de estructuras: Dinámica molecular
Referencia: Lecturas selectas
Herramientas:
Hyperchem, Ghemical
Actividad: Refinar
estructuras de proteínas
Clase 28 (Mi 25 Jun): Refinamiento de estructuras: Minimización de energía
Referencia: Lecturas selectas
Herramientas:
Hyperchem, Ghemical
Actividad: Refinar
estructuras de proteínas
(slides)
Clase 29 (Lu 30 Jun): Validación de estructuras moleculares. Diseño de
drogas y vacunas
Referencia: Lecturas selectas
Herramientas:
Servidores Validate, What If. Autodock
Actividad: Validar estructuras
de proteínas. Realizar docking proteína-droga
Clase 30 (Mi 2 Jul): Presentación final de proyectos
Clase 31 (Lu 7 Jul): EXAMEN IV / discusión examen IV
Clase 32 (Mi 9 Jul): Exámene sustitutorio
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Prácticas
Las prácticas se entregarán impresas, en un documento
de no más de 4 páginas, a simple espacio, en typo Times New Roman, 11.
El criterio de evaluación de las prácticas se basará fundamentalmente en la
adecuada interpretación y discusión de los resultados obtenidos, debiendo
seguirse el orden definido para la presentación de un informe científico
(título, introducción, objetivos, métodos, resultados, discusión, bibliografía)
Práctica 1: Fecha de entrega: Lunes 21 de Abril
Práctica 2: Fecha de entrega: Lunes 26 de Mayo
Práctica 3: Fecha de entrega: Miércoles 2 de Julio
Proyecto.
Fecha de entrega del proyecto: Se entregarán avances de acuerdo al cronograma,
y el proyecto final se entregará durante la última semana de clases.
Se entregará una copia impresa. El proyecto debe mantener el formato estándar de una
publicación científica, debiendo incluir las siguientes secciones:
Título
Resumen
Objetivos
Fundamento Teórico
Materiales y Métodos
Resultados
Discusión
Bibliografía
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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)
Expasy Proteomics Tools
ABIM Online Analysis tools
Weizmann Institute of Bioinformatics
Bioinformatics tools setup in the BIOINFO system
Welcome to the GenomeWeb
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/
BASES DE DATOS ESTRUCTURALES
Cambridge Structural
Database CSD
Protein Data Bank PDB
The
National Cancer Institute 3D structure databaseThe National Cancer
Institute 3D structure database. ... The database is an extension of the NCI
Drug Information System.
KEGG
DRUG KEGG DRUG Database. drug
entry. (Example) D00109. KEGG DRUG is a chemical structure based information
resource for all approved drugs in Japan
3D
Database Searching in Drug Discovery 3D Database Searching in Drug Discovery.
John H. VanDrie ..... DOCK takes as input a crystallographically-determined
protein structure with an inhibitor
IngentaConnect A receptor-ligand
database for structure-based drug ... A receptor-ligand
database for structure-based drug design. Author: Barnickel
G.1. Source: Journal of Molecular Structure: THEOCHEM, Volume 463, Number 1
Super Drug Database You need MDL Chime to
display this structure. Super Drug Database.
Disclaimer: The content of SuperDrug is intended for
educational and scientific
Immune Epitope
Data Base The Immune Epitope Database and
Analysis Resource (IEDB)
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
SERVIDORES DE PROTONACIÓN
H++ http://biophysics.cs.vt.edu/H++/
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
----------------------------------------------------------------------------------------------
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 a Mirko Zimic
Última modificación: 29 de Junio, 2008