Bioinformatica (modulo bioinf. dei genomi moderni ) Dr. Marco Fondi Lezione # 5 Corso di Laurea in Scienze Biologiche, AA 2011-2012 giovedì 3 novembre 2011 1
Sequenziamento ed analisi di genomi: la genomica Identificazione di SNPs giovedì 3 novembre 2011 2
La genomica è una branca della biologia molecolare che si occupa dello studio del genoma degli organismi viventi. In particolare si occupa della struttura, contenuto, funzione ed evoluzione del genoma. È una scienza che si basa sulla bioinformatica per l'elaborazione e la visualizzazione dell'enorme quantità di dati che produce. venerdì 17 dicembre 2010
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Next Generation Sequencing 454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina PACIFIC BIOSCIENCES Desktop Ion torrent 454 GS junior Illumina miseq giovedì 3 novembre 2011
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giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
454 strategy 454 Platform Strategy Sample preparation : overview Genomic DNA Fragmentation Adaptor ligation Single Strand Library (sstdna) Emulsion PCR (clonal amplification) Beads Recovery and Count PicoTiterPlate (PTP) Bead Deposition Pyrosequencing giovedì 3 novembre 2011
giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
454 strategy PicoTiterPlate (PTP) Loading And Sequencing Run. CCD camera : pyrosequencing spot light detection giovedì 3 novembre 2011
giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
giovedì 3 novembre 2011 454 strategy
sequenced DNA fragment 454 reads sequenced DNA fragment Illumina reads giovedì 3 novembre 2011
Genomica: le 4 A Genomica: le 4 fasi 1. Assemblaggio 2. Assegnazione 3. Annotazione 4. Analisi (genomica comparativa) venerdì 17 dicembre 2010
Genomica: le 4 A Genomica: le 4 fasi 1. Assemblaggio 2. Assegnazione 3. Annotazione 4. Analisi (genomica comparativa) venerdì 17 dicembre 2010
genoma 454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina venerdì 17 dicembre 2010
genoma 454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina venerdì 17 dicembre 2010
genoma 454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina campione venerdì 17 dicembre 2010
genoma 454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina campione venerdì 17 dicembre 2010
454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina sequenza genoma venerdì 17 dicembre 2010
454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina sequenza genoma venerdì 17 dicembre 2010
454, Roche ABI's SOLiD Method. Solexa, Illumina reads sequenza genoma venerdì 17 dicembre 2010
genome venerdì 17 dicembre 2010
genome reads venerdì 17 dicembre 2010
genome reads reads assembly contigs A B C venerdì 17 dicembre 2010
contigs A B C GAP GAP venerdì 17 dicembre 2010
contigs A B C oppure GAP GAP contigs B A C GAP GAP venerdì 17 dicembre 2010
contigs A B C oppure GAP GAP contigs B A C GAP GAP oppure... venerdì 17 dicembre 2010
GAP closure 1 A B reads venerdì 17 dicembre 2010
GAP closure 1 A B reads no overlap? sì A B contig esteso venerdì 17 dicembre 2010
GAP closure 2 1. reference genome A B venerdì 17 dicembre 2010
GAP closure 2 1. reference genome A B 2. reference genome reads venerdì 17 dicembre 2010
GAP closure 2 1. reference genome A B 2. reference genome reads 3. reference genome A contig esteso B venerdì 17 dicembre 2010
1 2 3 4 5 6 giovedì 3 novembre 2011
1 2 3 4 5 6 draft genome giovedì 3 novembre 2011
complete genome 1 2 3 4 5 6 draft genome giovedì 3 novembre 2011
giovedì 3 novembre 2011
giovedì 3 novembre 2011
giovedì 3 novembre 2011 Genoma completamente sequenziato
E ora?? giovedì 3 novembre 2011
Genomica: le 4 A Genomica: le 4 fasi 1. Assemblaggio 2. Assegnazione 3. Annotazione 4. Analisi (genomica comparativa) venerdì 17 dicembre 2010
annotation quanti e quali geni sono presenti nel genoma sequenziato? giovedì 3 novembre 2011
from prediction to FASTA!"#$"%&'()*+%,-./-01-%23-4% 56+'3'7,-./-08*%9-,:%;<#7=(/>>'???@% "$A"$B"BA$A"$B"BB"$BA"$A$BA"$BA"$B$"AB$"BA"$B A"$BA"$BA$"BA$"AB$"AB$"AB$"AB$"A$"AB$"BA"$"$ $"$"$"$"BA$BAB$"A"$AB"$"$AB"A$"$"B$"AB$""BAAA A"B$A"$A"$""$$"$"$"$"BABABAB$"AB$"AB$"BA$"B$" $"$B"AB$"A$BA"$BA"$AB$"AB$"AB$"AB$"AB$"AB$"A B$AB$"AB$"AB$"AB$"$AB$"""$"$"$"$"BABA"$B"$A"B $ABA"A$B"AB$"B$A"$B"A$BA"$BA"$BA"$BA% giovedì 3 novembre 2011
2. Assegnazione 3. Annotazione venerdì 17 dicembre 2010
Genomica: le 4 A Genomica: le 4 fasi 1. Assemblaggio 2. Assegnazione 3. Annotazione 4. Analisi (genomica comparativa) venerdì 17 dicembre 2010
Genomica comparativa genoma 1 genoma 2 genoma 3 venerdì 17 dicembre 2010
core genome genoma 1 genoma 2 genoma 3 venerdì 17 dicembre 2010
accessory genome genoma 1 genoma 2 genoma 3 venerdì 17 dicembre 2010
1. GC% Misurare la composizione GC% = ng + nc N?!"#$"%&'()*+%,-./-01-%23-4% 56+'3'7,-./-08*%9-,:%;<#7=(/>>'???@% "$A"$B"BA$A"$B"BB"$BA"$A$BA"$BA"$B$"AB$"BA"$B A"$BA"$BA$"BA$"AB$"AB$"AB$"AB$"A$"AB$"BA"$"$ $"$"$"$"BA$BAB$"A"$AB"$"$AB"A$"$"B$"AB$""BAAA A"B$A"$A"$""$$"$"$"$"BABABAB$"AB$"AB$"BA$"B$" $"$B"AB$"A$BA"$BA"$AB$"AB$"AB$"AB$"AB$"AB$"A B$AB$"AB$"AB$"AB$"$AB$"""$"$"$"$"BABA"$B"$A"B $ABA"A$B"AB$"B$A"$B"A$BA"$BA"$BA"$BA%? giovedì 3 novembre 2011
giovedì 3 novembre 2011 1. GC%
assegnazione funzionale giovedì 3 novembre 2011
identificazione di SNPs e metagenomica giovedì 3 novembre 2011
identificazione di SNPs 1. batteri resistenti ad un antibiotico X 1. batteri sensibili ad un antibiotico X 2. Cellule tumorali 2. Linea cellulare sana 3. ceppi produttori di una certa sostanza 3. ceppi iper- o ipoproduttori di una certa sostanza giovedì 3 novembre 2011
identificazione di SNPs 1. batteri resistenti ad un antibiotico X 1. batteri sensibili ad un antibiotico X 2. Cellule tumorali 2. Linea cellulare sana 3. ceppi produttori di una certa sostanza 3. ceppi iper- o ipoproduttori di una certa sostanza ri-sequenziamento del genoma genoma completo giovedì 3 novembre 2011
identificazione di SNPs 1. batteri resistenti ad un antibiotico X 1. batteri sensibili ad un antibiotico X 2. Cellule tumorali 2. Linea cellulare sana 3. ceppi produttori di una certa sostanza 3. ceppi iper- o ipoproduttori di una certa sostanza genoma completo milioni di reads giovedì 3 novembre 2011
identificazione dei mutanti ri-sequenziamento reads mapping identificazione SNPs giovedì 3 novembre 2011
identificazione dei mutanti ri-sequenziamento bioinformatica reads mapping identificazione SNPs giovedì 3 novembre 2011
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identificazione dei mutanti lista di geni con mutazioni ri-sequenziamento sinonime vs. reads mapping non sinonime identificazione SNPs PCR di conferma giovedì 3 novembre 2011 gene(i) responsabili del fenotipo osservato
PARTE 1 Assegnazione Funzionale (KEGG) GI sequenza fasta Ricerca Sequenze Simili (BLAST) BLAST Multiallineamento (ClustalW) clustalw (bioedit) Conservazione allineamento (Entropia) giovedì 3 novembre 2011
PARTE 2 file di sequenze Fiologenesi, albero filogenetico clustalw (bioedit) Multiallineamento Conservazione allineamento (Entropia) Editing allineamento WEBLOGO giovedì 3 novembre 2011
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