ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Βιοπληροφορική. Ενότητα 6 η : Φυλογενετική ανάλυση 3. Ηλίας Καππάς Τμήμα Βιολογίας

Σχετικά έγγραφα
Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Ιστορία της μετάφρασης

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Παράκτια Τεχνικά Έργα

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Ιστορία της μετάφρασης

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Δομές Δεδομένων Ενότητα 1

Γεωργική Εκπαίδευση Ενότητα 9

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Οικονομία των ΜΜΕ. Ενότητα 7: Μορφές αγοράς και συγκέντρωση των ΜΜΕ

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Διπλωματική Ιστορία Ενότητα 2η:

Στρατηγικό Μάρκετινγκ

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Αξιολόγηση μεταφράσεων ιταλικής ελληνικής γλώσσας

Φ 619 Προβλήματα Βιοηθικής

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Οδοποιία IΙ. Ενότητα 14: Υπόδειγμα σύνταξης τευχών θέματος Οδοποιίας. Γεώργιος Μίντσης ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 14: Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες, Ολοκλήρωση Ρητών Συναρτήσεων Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Διοικητική Λογιστική

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Φ 619 Προβλήματα Βιοηθικής

Χώρος και Διαδικασίες Αγωγής

Οικονομία των ΜΜΕ. Ενότητα 9: Εταιρική διασπορά και στρατηγικές τιμολόγησης

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 17: Αριθμητική Ολοκλήρωση, Υπολογισμός Μήκους Καμπύλης Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Επιμέλεια μεταφράσεων και εκδοτικός χώρος

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Συμπεριφορά Καταναλωτή

Διδακτική της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Νέες Τεχνολογίες και Καλλιτεχνική Δημιουργία

Χώρος και Διαδικασίες Αγωγής

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Άσκηση και Αποκατάσταση Νευρομυϊκών Προβλημάτων

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 5: Παράγωγος Πεπλεγμένης Συνάρτησης, Κατασκευή Διαφορικής Εξίσωσης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 9: Κίνηση Σε Πολικές Συντεταγμένες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Χώρος και Διαδικασίες Αγωγής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο Ι (Μεταπτυχιακό)

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

Μάρκετινγκ Εξαγωγών. Ενότητα 3 : Το Περιβάλλον και το Διεθνές Μάρκετινγκ Κοινωνικο-Πολιτιστικό Περιβάλλον

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Kruskal

Χώρος και Διαδικασίες Αγωγής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο Ι (Μεταπτυχιακό)

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Διπλωματική Ιστορία. Ενότητα 12η: Ο Β Παγκόσμιος Πόλεμος Η Ευρώπη. του Hitler Ιωάννης Στεφανίδης, Καθηγητής Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΑΝΟΙΚΤΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Γενικά Μαθηματικά Ι Ενότητα 11 : Ακολουθίες και Σειρές Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Διδακτική της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 13: Ακτίνα Σύγκλισης, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Επικοινωνία Ανθρώπου- Υπολογιστή Σχεδίαση Αλληλεπίδρασης

Συγκριτικό Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Διοίκηση Επιχειρήσεων

Αρχές αειφορίας και διαχείρισης Βιολογία της Διατήρησης

Συνταγματικό Δίκαιο Ενότητα 11:Εκτελεστική Λειτουργία

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Φροντιστήριο 1

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Οικονομετρία. Εξειδίκευση του υποδείγματος. Μορφή της συνάρτησης: Πολυωνυμική, αντίστροφη και αλληλεπίδραση μεταβλητών

Αξιολόγηση και ανάλυση της μυϊκής δύναμης και ισχύος

Επιμέλεια μεταφράσεων και εκδοτικός χώρος

Διοίκηση Εξωτερικής Εμπορικής Δραστηριότητας

Μάθηση σε νέα τεχνολογικά περιβάλλοντα

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 16: Ολοκλήρωση Τριγωνομετρικών Συναρτήσεων, Γενικευμένα Ολοκληρώματα Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 19: Υπολογισμός Εμβαδού και Όγκου Από Περιστροφή (2 ο Μέρος) Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Διδακτική της Πληροφορικής

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο Ι (Μεταπτυχιακό)

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Έρευνα Μάρκετινγκ Ενότητα 4

Transcript:

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Ενότητα 6 η : Φυλογενετική ανάλυση 3 Ηλίας Καππάς

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Περιεχόμενα ενότητας Αξιολόγηση Εφαρμογές Προκλήσεις 4

Αξιολόγηση (1/5) Κριτήρια αξιολόγησης της ακρίβειας ενός φυλογενετικού δέντρου - επαναληψιμότητα consistency - αποτελεσματικότητα efficiency - ισχύς robustness Bootstrapping μέτρο της ισχύος της τοπολογίας Ξεκινώντας από μία συγκεκριμένη τοπολογία, πόσο επαναλήψιμος είναι ένας αλγόριθμος ως προς την εύρεση αυτής της τοπολογίας χρησιμοποιώντας τυχαία δείγματα του αρχικού data set??? 5

Αξιολόγηση (2/5) Δοκιμασία μη-παραμετρικών επαναλήψεων bootstrap αρχικό data set T1 T2 T3 T4 T5 A T G G C T A T T C T T A T A G T A C G A T C G C T A G T C T T A T A T T A C A T T C A C T A G A C C T G T G G T C C A T T G A C C A G A C C T G T G G T C C G T T G A C C A G T T C T C T A G T T C G μετά από bootstrap (x 100 1000) δειγματοληψία με αναπλήρωση T1 T2 T3 T4 T5 T T G G G C T T T T A A A A A T T A C G T T C C G C T T T T A A A A A T T A C A T T C C A C C C T T G G G G G T T C C A T T G G A C C C T T G G G G G T T C C G T T G G A C C C T T C C C A A T T T C G pseudo-replicate 6

Αξιολόγηση (3/5) Εφαρμόσιμη σε όλους τους αλγόριθμους κατασκευής δέντρων χωρίς δοκιμασία T3 T4 T5 T1 T2 0.1 bootstrapped tree τιμές bootstrap 89 62 T5 T1 T4 T3 T2 0.1 επαναληψιμότητα ή ακρίβεια??? > 70% ~ 95% πιθανότητα 7

Αξιολόγηση (4/5) Bootstrap σημασία τιμές bootstrap 0.1 89 62 T5 T1 T4 T3 T2 Η πιθανότητα ότι μέλη ενός συγκεκριμένου κλάδου είναι πάντοτε μέλη αυτού του κλάδου 8

Αξιολόγηση (5/5) Αύξηση της ακρίβειας ενός φυλογενετικού δέντρου - αύξηση του αριθμού των ακολουθιών - αύξηση του μήκους των ακολουθιών στη φυλογένεση οι υπολογισμοί είναι τόσο καλοί όσο είναι το data set και ο χρησιμοποιούμενος αλγόριθμος!!! 9

Εφαρμογές (1/7) Εφαρμογές φυλογενετικής ανάλυσης: Conservation Biology Faith and Baker 2007 Baker and Palumbi 1994 Επιδημιολογία Bush et al. 1999 Εγκληματολογία Ou et al. 1992 Πρόβλεψη λειτουργίας γονιδίων Chang and Donoghue 2000, Bader et al. 2001 Σχεδιασμός φαρμάκων Halbur et al. 1994 10

Εφαρμογές (2/7) Διατήρηση/διαχείριση βιοποικιλότητας Conservation Biology Phylogenetic diversity (PD) and biodiversity conservation: some bioinformatics challenges Faith and Baker 2007 Which whales are hunted? A molecular genetic approach to monitoring whaling Baker and Palumbi 1994 DNA barcoding Μοριακός ραβδοκώδικας 11

Εφαρμογές (3/7) Επιδημιολογία Epidemiology Predicting the evolution of human influenza A Bush et al. 1999, Science 12

Εφαρμογές (4/7) Διαγνωστική Forensics Molecular epidemiology of HIV transmission in a dental practice Ou et al. 1992, Science 13

Εφαρμογές (5/7) The Human Microbiome bacterial cells 10 14 vs human cells 10 13 Ένας χάρτης του ανθρώπινου μικροβιώματος παρουσιάζεται στον παρακάτω σύνδεσμο: http://mucholderthen.tumblr.com/post/48203676035/a-map-of-diversity-in-the-human-microbiomeover 14

Εφαρμογές (6/7) Σχεδιασμός φαρμάκων Drug design Fast-acting antidepressant appears within reach http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140430161301.htm method: virtual screening «εικονική σάρωση» υπολογιστικά μοντέλα προσομοίωση των φαρμακευτικών ιδιοτήτων μιας ουσίας δοκιμή πολύ μεγαλύτερου αριθμού υποψήφιων φαρμάκων σε σύγκριση με τη μέθοδο του εργαστηρίου σχεδόν απίθανο να είχε ανακαλυφθεί το Ml-4 χωρίς την ισχύ των υπολογιστών δοκιμάστηκε σε ποντίκια επιβεβαιώνοντας τις «εικονικές» ιδιότητες 15

Εφαρμογές (7/7) Το Δέντρο της Ζωής The Tree of Life The Tree of Life: Benefits to society through phylogenetic research Using phylogenetic knowledge to discover snakebite antivenins Improving global agriculture through use of the Tree of Life The Tree of Life and human health Predicting disease outbreaks: Hantavirus https://www.nsf.gov/bio/pubs/reports/atol.pdf 16

Προκλήσεις (1/5)... η συνέχεια... κατανόηση πρωτεïνικής λειτουργίας/τροποποιήσεων μοριακές αλληλεπιδράσεις (interactome) συστημική βιολογία (systems biology) ανάλυση γενετικής ποικιλομορφίας σε επίπεδο γονιδιωμάτων the omics era 17

Προκλήσεις (2/5) ελαχιστοποίηση χρόνου απόκτησης/ανάλυσης βιολογικής πληροφορίας (data assembly + annotation) αποθήκευση πληροφορίας Every human genome that is sequenced utilizes about 200 gigabytes of raw data 18

Προκλήσεις (3/5) οπτικοποίηση πληροφορίας visualization of human interactome Cytoscape: http://www.cytoscape.org/images/irefindex.png 19

Προκλήσεις (4/5) διεπιστημονική προσέγγιση Βιολογία + Πληροφορική Νέα γενιά επιστημόνων 20

Προκλήσεις (5/5) Εκπαίδευση Editorial: International, interdisciplinary, multi-level bioinformatics training and education, Schneider and Jungck, 2013 Explain Bioinformatics to your grandmother!, Bernard and Michaut, 2013 21

Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Ηλίας Καππάς, «, Φυλογενετική ανάλυση 3». Έκδοση: 1.0. Θεσσαλονίκη 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.auth.gr/eclass_courses.

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά - Παρόμοια Διανομή [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. [1] http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Σας ευχαριστώ! Ηλίας Καππάς, Λέκτορας Τμήματος Βιολογίας Α.Π.Θ.

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τέλος ενότητας Επεξεργασία: Στυλιανή Μηνούδη Θεσσαλονίκη, Εαρινό εξάμηνο 2014

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.