Đề tài Tin Sinh học: Ứng dụng tin sinh học trong tìm hiểu protein lectin trên chi hippeastrum

ỨNG DỤNG TIN SINH HỌC TRONG TÌM HIỂU PROTEIN LECTIN TRÊN CHI HIPPEASTRUM Giảng viên hướng dẫn: TS. Võ Văn ToànHọc viên thực hiện: Lê Thị Hồng PhượngNỘI DUNG BÁO CÁOTổng quan về tin sinh họcTổng quan về chi HippeastrumỨng dụng tin sinh học trong tìm hiểu về protein lectin trên chi hippeastrum Tổng quan về tin sinh học Tin sinh học là ứng dụng công nghệ thông tin để quản lý dự liệu sinh học hoặc nghiên cứu các vấn đề sinh học. Tin sinh học chính là sự hội tụ, hợp tác của ba lĩnh vực công nghệ hàng đầu: tin học – công nghệ thông tin – công nghệ sinh học để khám phá thế giới sống. Những lĩnh vực nghiên cứu của tinh sinh học bao gồm: + bắt cặp trình tự + bắt cặp cấu trúc protein + dự đoán cấu trúc protein + dự đoán biểu hiện gene + tương tác prtein – protein + mô hình hóa quá trình tiến hóa1.1 Tin sinh học1.2 Các ứng dụng của tin sinh học: - Tìm kiếm cơ sở dự liệu sinh học - Tìm kiếm trình tự acid nucleic và protein - Tìm kiếm trình tự tương đồng và xây dựng cây phát sinh loài - Xác định trình tự AND và khung đọc mở ORF - Xác định cấu trúc phân tử protein2. Tổng quan về chi Hippeastrum Chi hippeastrum là một trong những chi có tiềm năng phát triển của họ Liliaceae. Chi này có 90 loài và 600 dạng lai, đa dạng, phong phú về hình thái, màu sắc. Trong củ của các loài thuộc chi này có chứa các biệt dược có giá trị như các loại alkaloids, các lectin có hoạt tính chống siêu vi trùng, chống sưng viêm, chống ung thư, cầm máu và chữa vết thương. Lectin là một loại protein không có nguồn gốc miễn dịch có khả năng liên kết thuận nghịch, phi hóa trị với carbohydrate mà không thay đổi cấu trúc của carbohydrate được liên kết. Lectin gắn kết với những tế bào có glycoprotein hoặc glycolipid bề mặt. 3 Ứng dụng tin sinh học Cơ sở dự liệu sinh học trong báo cao này chủ yếu đề cập đến các thông tin về trình tự axit nucleic (AND, ARN), trình tự axit amin của các phân tử protein, thông tin về cấu trúc và giải phẫu một số genom, mô hình cấu trúc không gian của các đại phân tử Các thông tin này được sắp xếp và lưu trữ bởi một hệ thống các máy chủ rất mạnh của ba ngân hàng gen lớn nhất trên thế giới NCBI: cơ sở dự liệu của Mỹ EMBL: Cơ sở dự liệu Châu Âu DDBJ: Cơ sở dữ liệu của Nhật Bản3.1 Tìm kiếm dữ liệu sinh học*Một số trang web tìm kiếm dữ liệuTrình tự ANDGenbank ơ sở dữ liệu  index.html EMBL Nucleotide DDBJ ình tự ProteinUniProt  bao gồm: TrEMBL, PIR Protein cơ sở dữ liệu htttp://www.ncbi.nlm.nih.gov.entrez/query.fcgi?db=proteinCấu trúc proteinNgân hàng dữ liệu protein  Mô hình hóa phân tử cơ sở dự liệu  ncbi.nlm.nih.gov/structure/MMDB.mmdb.shtmlChọn dữ liệu cần tìm kiếmPudmed, protein, nucleotideCó 6697 kết quảhippeastrumProtein3.2 Tìm kiếm trình tự acid nucleic và proteinNucleotide3.3 Tìm kiếm trình tự tương đồng BLAST và xây dựng cây phát sinh loài BLAST (Basic local Alignment- công cụ tìm kiếm) là một bộ các chương trình tì kiếm và so sánh cấu trúc của chuỗi AND, protein, phân tích với các chuỗi tương ứng lưu trữ trong ngân hàng dự liệu, nhằm tìm kiếm chuỗi (hay một số chuỗi) tương đồng nhất với chuỗi kiểm tra Về phương diện kỹ thuật chường trình BLAST cho phép phát hiện sự tương đồng cấu trúc ở hai mức độ là mang tính cục bộ ở một vùng hay mang tính tổng thể giữa hai chuỗi với nhau.Chọn FATAChọn để lưu fileChọn chương trình BLASTNhập dữ liệu cần so sánhclick3.4 Sắp xếp trình tự và cây phát sinh loài Chương trình “cluxtal” là phần mền phân tích kết quả thí nghiệm về cấu trúc của chuỗi AND hay protein, bằng phương pháp so sánh đồng thời tất cả các chuỗi mà người yêu cầu đã lựa chọn cung cấp cho chương trình để phát hiện ra những điểm đồng nhất, đặc điểm gần gũi hay phân ly giữa chúng. Qua đó chương trình sẽ xây dựng cây tiến hóa và cung cấp thông tin liên quan để dự đoán đặc tính của chuỗi phân tíchThêm trình tựclickclickclickLưu file dưới đuôi*.ph3.4 Xác định trình tự AND và khung đọc mở ORFNhập ORF finderNhập trình tự ADNclickXem trình tự dịch mã acid amin tương ứng3.5 Xác định cấu trúc phân tử protein