Сравнительный анализ последовательностей ДНК БиБи 4 курс Осень 2005

Идентификация генов Новый геном => нет обучающей выборки «Псевдообучение» –Длинные открытые рамки считывания (ОРС) –Открытые рамки, гомологичные известным генам «Самосогласование» –Режем на фрагменты, делим на два кластера, обучаемся –Предсказываем –Переобучаемся –Etc. Сравнение с родственными геномами –CRITICA: (пара) ОРС=ген, если сходство на уровне аминокислотных последовательностей выше, чем можно было бы ожидать для формальных транслятов при заданном уровне сходства нуклеотидных последовательностей

Эукариоты: сплайсированное выравнивание Ген с известными гомологами (Procrustes, GeneWise) –Операция вставки интрона –Блочная модель Использование сходства (BLAST) как дополнительного параметра (GenomeScan) –Отступление: динамическое программирование в задаче распознавания генов Вершины – сайты, ребра – экзоны и интроны –Квадратичное количество ребер, линейное время оценки веса ребра Вершины – сайты («рельсовый граф») –Линейное количество ребер Ген без известных гомологов, но в двух геномах –Экзон-интронная структура в нуклеотидном выравнивании (Rosetta, SGP) –Геномное сплайсированное выравнивание (Pro-Gene – динамическое программирование, DoubleScan – HMM распознавание+выравнивание, SLAM).

Динамическое программирование Четвертая степень, если всякий раз выбирать оптимальный интрон, но внутри прямоугольника это делается один раз

HMM (DoubleScan) Matc h in exon Inse rtio n in exo n Matc h in exon Mat ch in intro n Inse rtion in intro n Matc h in exon Matc h in intro n Match in exon Inse rted intro n Matchin g intergeni c region Matchin g intergeni c interval

Регуляция транскрипции Phylogenetic footprinting – прокариоты. MENTERIC, Gibbs samplers Phylogenetic footprinting – эукариоты. rVISTA Phylogenetic shadowing Проверка соответствия (consistency check). Регулоги

Low conservation in upstream region

High conservation in upstream region

Menteric

Multiple sites (nrd genes): FNR, DnaA, NrdR

nrdD: пром. DnaA FNR NrdR

Phylogenetic Shadowing (E.Rubins lab)

Ген apo(a) есть только у приматов

Consistency filtering: the basic procedure Genome 2 Genome 1 Set of known sites Profile Genome N

Accounting for the operon structure

Regulogger (W.Wasserman) Упражнение: чем это плохо?

микроРНК ~22 нуклеотида Комплементарны мРНК (неточно, 3-конец – животные; точно, кодирующая область - растения) Подавляют трансляцию или способствуют деградации мРНК (растения) Предшественник – шпилька специального вида, длина ~70 нт. Человек – минимум 800 (экспериментально > 200), дрозофила – 200, нематода – 100, растения – минимум сотня Независимые гены (м.б. полицистронные) или в интронах Регулируют минимум треть генов человека В основном – гены развития?

Как искать Экспериментально Консервативность –В далеких геномах –В близких геномах – shadowing Наличие и консервативность мишеней (трудно, если в белок-кодирующей области) Синтения, кластеризация генов Кластеризация сайтов в мРНК-мишенях Проверка функции