Funkcionalna genomika i proteomika. Doc. dr. sc. Ivana Novak Nakir

Σχετικά έγγραφα
ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

numeričkih deskriptivnih mera.

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Η παρεμβολή RNA, RNAi

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

18. listopada listopada / 13

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

Ανασυνδυασµένο DNA. Richard M. Myers Jan A. Witkowski. James D. Watson Amy A. Caudy. Γονίδια και Γονιδιώµατα Μία Συνοπτική Παρουσίαση

Ανασυνδυασμένο DNA. Richard M. Myers Jan A. Witkowski. James D. Watson Amy A. Caudy. Γονίδια και Γονιδιώματα Μία Συνοπτική Παρουσίαση

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

Elementi spektralne teorije matrica

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ. Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΜΙΚΡΩΝ RNAs (small RNAs ) ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΦΥΤΙΚΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Kaskadna kompenzacija SAU

ZBIRKA POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Imunofluorescencija. vizualizacija molekula protutijela obilježenih fluorokromom vezanih za antigene na stanicama ili tkivnim preparatima

IZVODI ZADACI (I deo)

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Το κύτταρο. Μαυροματάκης Γιώργος - Βιολόγος

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

radni nerecenzirani materijal za predavanja

1.4 Tangenta i normala

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Βιολογία Γενικής Παιδείας Β Λυκείου

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

Βιομόρια, δομή κυττάρου, διαμερισματοποίηση. Ν. Κ. Μοσχονάς Εργ. Γεν. Βιολογίας, Τμ. Ιατρικής Παν/μιο Πάτρας

Τεχνολογίες συλλογής δεδοµένων υψηλής απόδοσης

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

KONVEKSNI SKUPOVI. Definicije: potprostor, afin skup, konveksan skup, konveksan konus. 1/5. Back FullScr

Izbor statističkih testova Ana-Maria Šimundić

Pismeni dio ispita iz Matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja u zavisnosti od parametra a:

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

ΑΣΚΗΣΗ 2η Αναζήτηση πληροφορίας σε βιολογικές βάσεις δεδοµένων

Dijagonalizacija operatora

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

Operacije s matricama

Sortiranje prebrajanjem (Counting sort) i Radix Sort

Teorijske osnove informatike 1

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

1 Promjena baze vektora

περιβάλλονται από δύο µεµβράνες

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΣΕ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Vježba: Uklanjanje organskih bojila iz otpadne vode koagulacijom/flokulacijom

Matematička analiza 1 dodatni zadaci


TRIGONOMETRIJA TROKUTA

Periodičke izmjenične veličine

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

Moguća i virtuelna pomjeranja

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

REGULATORNI MOLEKULI RNK "SKRIVENI JEZIK RNK"

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

GLAZBENA UMJETNOST. Rezultati državne mature 2010.

Sistemi veštačke inteligencije primer 1

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

INDEX. Caenorhabditis elegans...4, 126, 129, 140, 143, 158, 210, 280, 314

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

4. Trigonometrija pravokutnog trokuta

1. Duljinska (normalna) deformacija ε. 2. Kutna (posmina) deformacija γ. 3. Obujamska deformacija Θ

10. STABILNOST KOSINA

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

opisuje slijed događaja koji su uključeni u evoluciju neke vrste ili taksonomske skupine organizama.

zastori sunset curtain Kućište od željeza zaštićeno epoksidnim prahom, opruge od željeza. Lako i brzo se montiraju.

5. Karakteristične funkcije

Transcript:

Funkcionalna genomika i proteomika Doc. dr. sc. Ivana Novak Nakir

Što je genomika? Grana genetike proučava genom* nekog organizma Definira cjelokupni DNA sadržaj tj. nasljedni materijal Mapira interakciju između lokusa i alela Definira gensku strukturu kromosoma *Naziv genom 1920. (gen + kromosom) Naziv gen 1909. Johannsen 2

Craig Venter 3

Temelji genomike 1953 1965 1972 1975 1985 J.Watson & F. Crick DNA struktura R.W. Holley, F.Sanger Prva sekvencirana RNA P.Berg Prva rekombinantna DNA molekula F.Sanger & A.R. Coulson Sekvenciranje Phage Φ-X174 K.Mullis PCR 1987 L.Hood Prvi automatizirani aparat za sekvenciranje 4

Temelji genomike era sekvenciranja čitavih genoma 90ih 1996 1997 Sekvenciranje čitavih genoma Saccharomyces cerevisiae Escherichia coli 2000 Arabidopsis thaliana 2004 Homo sapiens 5

Što je funkcionalna genomika? Povezuje gen/genom sa prepisanim funkcionalnim produktom protein ili RNA Što je proteomika? Proučava potpuni komplet proteina jednog organizma 6

Proteom Svi proteini jednog genoma 1 genom = nekoliko proteoma Zašto? Razvojni stadiji, različita tkiva, posttranslacijske modifikacije, proteolitičko procesiranje, alternativni splicing,... 1 stanica = 100.000 proteina iz 20.000 gena 7

Proteom! Proteomika je za nekoliko redova veličine složenija od genomike 8

9

Ciljevi projekta proteoma Identificirati sve proteine proučavanog sustava Otkriti komunikacijske mreže proteina Odrediti 3D strukture proteina! dizajn novih ljekova 10

Kako se proučava? Microarray Protein-protein interakcije Analiza genske ekspresije Tehnike gubitka funkcije (RNAi, mutacije) Masena spektrometrija

Bioinformatika Biološki podatci (eksperimentalni) Kompjuterski izračuni 12

1. Što je bioinformatika? 2. Gdje se koristi bioinformatika? 3. Zašto koristimo bioinformatiku?

Što je bioinformatika? Podrška Istraživanje Procesiranje eksperimentalno dobivenih podataka (sekvenciranjem ili drugim instrumentima) Analiza podataka Obrada podataka Održavanje baza podataka Tumačenje podataka KRANJI KORISNIK Biomatematika, biostatistika

Porast informacija

Zašto bioinformatika? 1. Biti u korak s porastom informacija 2. Otkrivati nova znanja 3. Vizualizacija podataka 4. Globalizacija istraživanja i znanja

Objekti u bioinformatici sekvence proširene sekvence (topologije) domene grafikoni i dijagrami 3D animacije

Prikupljanje objekata Prema sličnosti Višestruko sravnjenje Evolucijska stabla Grupiranje po sličnosti Prema kontekstu Metabolički putevi Podjedinice, ligandi genomi

Bioinformatičkim metodama moguće je......sastavljati podatke

...mapirati, predviđati gene

...uspoređivati i sravnjavati (globalno i lokalno)

...uspoređivati kroz evoluciju

...predviđati i određivati različita svojstva

...modelirati

Baze podataka

Baze podataka 1. Primarne - Sadrže eksperimentalno dobivene rezultate direktno od istraživača (GenBank, SwissProt) 2. Sekundarne - napravljene od primarnih - Sadržaj je kontroliran i provjeren (RefSeq, InterPro, Pfam)

ENTREZ NCBI (USA)

ENSEMBL EBI (UK)

UNIPROT

Data mining

RNA geni Funkcionalne nekodirajuće RNA(ncRNA)

Nakon završetka sekvenciranja humanog genoma postalo je očigledno da je humani genom sastavljen od RNA gena, a ne samo gena koji kodiraju proteine.

Postojanje RNA gena Pronađena neočekivana skupina ncrna Barem 85% humanog genoma se prepisuje Veliki dio genoma je prepisan s oba DNA lanca na istim mjestima multigensko prepisivanje

Donedavno poznati RNA geni Ribosomalna RNA - rrna Transfer RNA - trna ~ 1000 gena Male RNA dio ribonukleoproteina RNA splicing, X-kromosom inaktivacija i imprinting, telomeraza

Kompleksnost humanih gena

RNA geni Ribosomalna RNA, rrna Transfer RNA, trna Small nuclear RNA, snrna Small nucleolar RNA, snorna Small Cajal body RNA, scarna RNA ribonukleaze Male citoplazmatske RNA Mikro RNA, mirna Piwi-vezujuće RNA, pirna Endogene male interferirajuće RNA, endosirna Dugačke nekodirajuće regulatorne RNA

Ribosomalni RNA geni 2 mitohondrijske rrna (12S i 16S) 4 citoplazmatskih rrna (28S, 5.8S, 5S, 18S) 5S - grupa od 16 gena na 1 kromosomu; mnogo pseudogena 28S, 5.8S i 18S jedinstvena mulagenska transkripcijska jedinica megabaznih veličina Preko 40 ponavljanja oko 100 rrna gena, na 5 akrocentričnih kromosoma

18S 5.8S 28S 18S 5.8S 28S Ribosom

Transfer RNA geni 22 mitohondrijskih trna = 22 mitohondrijska gena Genomske trna preko 500 gena većina na 6. ili 1. kromosomu Klasificirani u 49 grupa prema specifičnosti antikodona (61) Postoji slaba korelacija broja trna i učestalosti pojedinih ak npr. Cys (2,25%) = 30 gena Pro (6.10%) = 21 gen

mirna Dugačke 20-21 nt Prve opisane u C.elegans i vinskoj mušici Konzervirane tijekom evolucije Reguliraju ekspresiju gena Sintetiziraju se kao RNA prekursori u obliku ukosnice uz pomoć RNA polimeraze III Sudjeluju u procesu RNA interferencije

RNA interferencija

Sve je počelo s cvijetom... Richard Jorgensen Gen za pigment?

Što se dogodilo? 1990. nazvao fenomen kosupresija oba seta gena za pigment su onemogućavala ekspresiju onog drugog Druge biljke i kvasci (Neurospora crasa)

... istovremeno Antisense tehnologija - utišavanje gena korištenjem RNA molekula - ubacivanje RNA komplementarne mrna čije se prevođenje u protein želi zaustaviti

ssrna ili dsrna?? mrna ssrna? dsrna?

dsrna?? sense RNA antisense RNA ds RNA normalni normalni mutirani Craig Mello & Andrew Fire C.elegans

Enzimi koji procesiraju dsrna ds RNA Dicer sirna mrna RISC

Enzimi koji procesiraju dsrna ds RNA Dicer sirna mrna RISC

RNAi proces 1.korak dsrna se procesira i nastaju sense i anasence is processed RNA Duljina: 21-25 nukleoada Imaju 2-3 nt 3 strsece krajeve Za ovaj korak odgovoran je enzim Dicer

2.korak sirna povezuje se s RISC kompleksom (RNA-induced silencing complex) Odmatanje sirna

3.korak Antisense sirna omogućava RISCu povezivanje s komplementarno m jednolančanom mrna.

4.korak RISC reže mrna oprilike po sredini regije na kojoj se spojio s sirna mrna se dodatno razgrađuje drugim enzimima, RNazama

RNA interferencija Craig Mello i Andrew Fire 1998. opisali RNA interferenciju kao mehanizam utišavanja gena (NN 2006) Dicer i RISC (RNA-induced silencing complex) Prirodni oblik regulacije gena Postranskripcijski utišava sintezu proteina dsrna mora biti komplementarna zreloj mrna Preko 1000 gena Prisutna u svim eukariotima

Važnost RNA interferencije 1. Obrana od virusnih infekcija 2. Stabilnost genoma eliminacija transpozonskih transkripata 3. Zaustavljanje sinteze proteina 4. Supresija transkripcije (kromatin ostaje kondenziran) 5. Upotreba RNAi u istraživanju za utišavanje gena 6. Primjena u medicini genska terapija

mirna prirodne sirna Nova skupina gena odgovorna za regulaciju ekspresije, posebno važna u procesima razvoja tkiva, organa, organizma mirna su male jednolančane RNA koje tvore prividno dvolančanu strukturu

mirna procesiranje

Upotreba RNAi Utišavanje gena (gene knockdown) Biotehnologija Funkcionalna genomika Medicina Drug discovery

Antiviralna terapija RNAi i medicina Herpes simplex, virus gripe, hepatitis, HIV Neurodegenerativne bolesti Huntingtonova bolest Tumori Utišavanje gena odgovornih za proliferaciju tumorskih stanica Problem! 1. off-target efekti 2. unos sirna u stanice