Profesor coordinador: Mirko Zimic, PhD(c) (página web personal)
Profesores invitados: Clauia Machicado,
PhD
Jesus Castagnetto, PhD
Asistentes:
Cesar Lopez,
BSc.
Wilfredo Evangelista, MSc(c)
Creditaje: (4 horas crédito)
Segundo semestre, 2004
Horario de clases
Lunes
10:00-12:00am Aula de postgrado
Martes
8:00-10:00 Aula Interactiva -
LID
Prerequisitos: Bioquímica I, conocimientos del manejo de computadora personal en Windows, conocimientos básicos del internet y manejo de programas browsers y correo electrónico. Se recomienda fuertemente a los alumnos en obtener una cuenta de correo electrónico y aprender su manejo previamente al inicio del curso.
Evaluación: La
evaluación de los estudiantes estará basada en:
Examen parcial
(25%)
Examen final (25%) *
Prácticas (20%)
Presentación/exposición (10%)
Proyecto
(20%)
* El examen final no es necesariamente cancelatorio.
Libro Texto: Bioinformatics,
Sequence and Genome Análisis. David W.
Mount.
Bioinformatics for dummies. J.M. Claverie, Cedric Notredame
CD del curso: Contiene el software de distribución gratuita y referencias del curso. Será distribuído el primer día de clase.
Semana
1.1: Introducción. Métodos experimentales de
predicción de estructuras moleculares. Protein Data Bank. Los archivos PDB
y sus características. Factor beta. Perfiles de hidrofobicidad y de otras
características físicoquímicas. (Mount cap9)
Semana 1.2: Bases de datos: Genebank, Protein
Data Bank. Manejo de archivos PDB, visualización de estructuras moleculares:
Rasmol, SwissPdViewer, servidores de predicción de perfiles de hidrofobicidad
(CN cap4, cap11:341-362)
Semana
2.1: Alineamiento estructural, RMS, varianza posicional, Modelamiento
por homología (Mount cap9) (slides)
Semana 2.2: Swisspdviewer (Magic Fit).
SwissModel, búsqueda de templates. (CN cap11)
Semana
3.1: Discusión de artículos selectos
Semana 3.2: Proyecto selecto sobre modelamiento
molecular. (Guía de
laboratorio)
Semana
4.1: Modelamiento por Threading (slides)
(Libro
bioinfo)
Semana 4.2: Servidores de threading local y global
(Fugue, SUSOI, 3Dpssm), Rosetta. (CN cap11) (Guía)
Semana
5.1: Minimización de Energía (ME), Dinámica
Molecular (DM). Refinamientos.(slides)
Semana 5.2: Manejo de software: Hyperchem, Sculpt
Semana
6.1: Discusión de artículos selectos
Semana 6.2:
Proyecto selecto sobre modelamiento molecular: Threading, ME,
DM (PZA) (PZAsa)
Semana 7.1: Desarrollo de drogas y vacunas.
Bioinformática y las Enfermedades Infecciosas
Semana 7.2: Manipulación de proteínas y ligandos,
docking molecular, HEX) (Guía)
Semana
8.1: Presentaciones de avances de proyectos.
Semana 8.2: Examen parcial (Martes 31 de
Mayo)
Semana 11.1:
Discusión de artículos selectos
Semana 11.2: Proyecto selecto sobre
alineamiento de secuencias
Semana 12.1:
Análisis diversos de secuencias. Transcripción y
traducción, ORF. Análisis de genomas.
Semana
12.2: Manejo de herramientas EXPASY, COG, TaxPlot. WinDNA,
BLAST (genomas). (CN cap3:95-115, cap5:141-148, 160-172, cap6:173-189)
(Guia)
Semana 13.1:
BLAST, Alineamiento matricial (matrix plot),
búsqueda de repeticiones, inversiones. Regiones de baja complejidad.(Mount
cap7)
Semana 13.2: BLAST (blastn,
blastp, blastx, etc), Dot plot, servidores de identificación de repeticiones y
regiones de baja complejidad. (CN cap8:247-266, cap9 ) (Guía)
Semana 14.1:
Discusión de artículos selectos
Semana 14.2: Proyecto selecto sobre análisis
de secuencias.(Guía)
Semana
15.1: Características termodinámicas del ADN.
Hibridización de oligonucleótidos. Cinéticas de hibridación de oligonucleótidos
complementarios. Criterios para el diseño de primers. Estructuras de ADN-ARN
(Mount cap5)
Semana 15.2: Oligo,
oligocalculator, servidores online para diseño de primers. RNAStructure, (CN
cap5:148-158, cap12)
Semana
16.1: Presentación final de proyectos.
Semana 16.2: Examen final (Martes 26 de
Julio).
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Prácticas
Las prácticas se entregarán electrónicamente, adjuntando una copia por
correo electrónico a la dirección: mzimic@jhsph.edu
Práctica 1 (descargar).
Fecha de entrega: Lunes 2 de Mayo
Práctica 2 . Fecha
de entrega: Lunes 6 de Junio
Práctica 3 (descargar).
Fecha de entrega: Lunes 18 de Julio
Práctica 4 . (Descargar) Fecha de
entrega: Lunes 25 de Julio
EXAMEN FINAL (primera
parte) (Fecha de entrega: Lunes 18 al medio día. Se entrega una copia
impresa a la secretaria Delia García)
EXAMEN FINAL (segunda
parte) (Fecha de entrega: Lunes 25 al medio día).
Proyecto.
Fecha de entrega del proyecto: Lunes 25 de
Julio.
Se entregará una copia impresa y se adjuntará una copia por
correo electrónico a la dirección: mzimic@jhsph.edu
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Libros de consulta: (Biblioteca de la Unidad de
Bioinformática)
-Bioinformatics, A Practical Guide too tthe Análisis of
Genes and Proteins. Andreas D. Baxevanis.
-Phylogenetics Charles
Semple)
-Phylogenetics Trees made easy: A how to maanual for molecular
biologists
-Inferring Phylogenetics (Joseph Felsenstteiin)
-Protein
structure prediction (Igor F. Tssiggelny)
-Protein Engineering and
Design (Paaull A. Carey)
-Mechanisms of protein folding (R.H.
Painn)<
-Molecular Structure Bioinformatics
-Structure determination by
X-Ray crystallloography (M.F.C. Ladd)
-Biophysics: An introduction (Rodney
Coteerrrill)
-Molecular Biophysics: Structures in motiionn (Michel
Daune)
-Biological Thermodynamics (Donlad Haaynie)
-Vaccine
Design: The role of cytokiinee networks (Gregory
Gregoriadis)
-Statistical methods for bioinformatics&aamp;nbssp; (Warren
J. Ewens)
-Microarray: Gene Expression Data Analysiis<
-Phylogenetic
Analysis Using Parsimony annd Other Methods. David L. Swofford.
-Physical
Approaches to Biological Evolution. Mikhail V. Volkenstein.
-Dynamics of Proteins and
Nucleic Acids. J. Andrew McCammon and
Stephen C. Harvey.
-Molecular Structures Bioinformatics
-Beginning Perl for bioinformatics (James
Tisdall)
-Genomic Perl (Rex A. Dwyer)
Otros libros interesantes
Revistas
Advances in Biophysics Full text journal online
Biochemical and biophysical
research communications Full text journal
online
Bioinformatics Full text journal
online. (recomendado )
Bulletin of Mathematical Biology Full text journal onlineGenomics Full text journal online
Cladistics Full text journal online
Journal of Human Evolution Full text journal online
Journal of Molecular Modeling Full text journal online
Molecular Phylogenetics and
Evolution Full text journal
online
Journal of Structural Biology Full text journal
online
Journal of Theoretical Biology Full text journal online
--------------------------------------------------------------------------------------------
Servidores WEB importantes:
LOS MÁS VISITADOS
ExPASy Molecular
Biology Server
NCBI (National Center for Biotechnology and
Information)
Welcome to the GenomeWeb
Expasy
Proteomics Tools
Weizmann Institute of
Bioinformatics
Bioinformatics tools setup in the
BIOINFO system: http://bioinfo.hku.hk/documents.html
BASES DE DATOS
Protein Database
searching
Protein family
Databases
Protein Pattern and
Domain Databases
Protein
Interaction Databases
Databases -
Weizmann Institute of Science
SRS
(Sequence Retrieval System)
Genome databases
ALINEAMIENTO DE SECUENCIAS
ClustalW (EMBL-EBI)
LALIGN
DIALIGN - Multiple
sequence alignment based on segment-to-segment comparison, at University of
Bielefeld, Germany
PipMaker (full genome
alignment)
Sequence Analysis - Weizmann
Institute of Science
Protein Multiple
Sequence Analysisl
T-Coffee
STRAP -
Structural Alignment Program for Proteins
VSNS BioComputing Division
Multiple Alignment Resource Page
(Link)
MATRIX-PLOT
Fr33 http://www.fr33.net/bio/na_dotplot.php
Matrix
Plot http://www.cbs.dtu.dk/services/MatrixPlot/
Matrix
Plot 2 http://www.cbs.dtu.dk/services/MatrixPlot/mutualNucl/index.html
GENÓMICA
Genomics - Weizmann Institute
of Science
MAVID - multiple alignment program for large genomic
regions (http://baboon.math.berkeley.edu/mavid/)
TIGR
- Mummer http://www.tigr.org/software/mummer/
(whole genome alignment)
Open Reading Frame (ORF)
finder (NCBI)
TaxPlot
(Protein homologs in Complete Microbial / Eukaryotic genomes)
COGs (Clusters of Orthologous Groups of proteins) Phylogenetic classification of
proteins encoded in complete genomes
DNA
-> PROTEÍNA
Translate - Translates a
nucleotide sequence to a protein sequence
Transeq - Nucleotide to protein
translation from the EMBOSS package
Graphical Codon
Usage Analyser - Displays the codon bias in a graphical manner
BCM
search launcher - Six frame translation of nucleotide sequence(s)
Backtranslation -
Translates a protein sequence back to a nnucleotide sequence
Genewise -
Compares a protein sequence to a genomic DNA sequence, allowing for introns and
frameshifting errors
FSED - Frameshift error
detection
LabOnWeb - Elongation, expression profiles
and sequence analysis of ESTs using Compugen LEADS clusters
List of gene
identification software sites
PERFILES DE
HIDROFOBICIDAD
ProtScale - Amino
acid scale representation (Hydrophobicity, other conformational parameters,
etc.)
Drawhca - Draw an HCA
(Hydrophobic Cluster Analysis) plot of a protein sequence
Hydrophobic profile
prediction at the Weizmann Bioinformatics Institute
Analysis of protein sequence
(physical chemical profiles)
Protein General
Sequence Analysis
GENO3D
(AUTOMATIC MODELING OF PROTEINS THREE-DIMENSIONAL
STRUCTURE)
PREDICCIÓN DE
TOPOLOGÍA DE PROTEÍNAS
Transmembrane
Region Prediction
HMMTOP - Prediction of transmembrane
helices and topology of proteins (Hungarian Academy of Sciences)
PredictProtein -
Prediction of transmembrane helix location and topology (Columbia University)
SOSUI -
Prediction of transmembrane regions (TUAT; Tokyo Univ. of Agriculture &
Technology) TMAP - Transmembrane detection based on
multiple sequence alignment (Karolinska Institut; Sweden) TMHMM - Prediction of
transmembrane helices in proteins (CBS; Denmark)
TMpred -
Prediction of transmembrane regions and protein orientation (EMBnet-CH)
TopPred 2 - Topology prediction
of membrane proteins (Stockholm University)
Protein 2D-PAGE
Analysis
PREDICCIÓN DE ESTRUCTURA SECUNDARIA DE
PROTEINAS
***Consensus
Secondary Structure Prediction (IBCP)***
Protein Secondary
Structure
GOR
IV (Garnier et al, 1996)
HNN
- Hierarchical Neural Network method (Guueerrmmeur, 1997)
Jpred - A consensus
method for protein secondary structure prediction at University of Dundee
nnPredict -
University of California at San Francisco (UCSF)
PredictProtein -
PHDsec, PHDacc, PHDhtm, PHDtopology, PHDthreader, MaxHom, EvalSec from Columbia
University
VISUALIZADORES DE ESTRUCTURAS DE PROTEÍNAS
Protein Structure
Viewers
ALINEAMIENTO ESTRUCTURAL
VAST (Vector Alignment
Search Tool)
COMPARER
MODELAMIENTO POR HOMOLOGÍA
CAFASP 3D (list of 3D protein structure prediction
servers)
Protein 3D
structural analysis
SWISS-MODEL
GlobPlot -
Protein disorder/order/globularity/domain predictor
DisEMBL - Protein
disorder prediction
CATH Protein Structure
Classification
SCOP (Structural Classification of
Proteins)
DALI (Domain Dictionary)
FSSP
(Dali fold
classification)
MODELAMIENTO POR THREADING
3D-PSSM - Protein fold
recognition using 1D and 3D sequence profiles coupled with secondary structure
information (Foldfit)
Geno3d - Automatic modelling of protein
three-dimensional structure
PSIPRED
/Protein Structure Prediction Server
MODELAMIENTO AB-INITIO
HMMSTR /
ROSETTA
PREDICCIÓN DE ESTRUCTURAS
3D
Protein 3D
Structure analysis
GENO3D
(AUTOMATIC MODELING OF PROTEINS THREE-DIMENSIONAL
STRUCTURE)
COMPARACIÓN/VERIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS
MOLECULARES
RAPPER
What
IF
Validation suite for protein
structures
DALI - compare protein structures in
3D
PROTEÓMICA
Proteomics - Weizmann Institute
of Science
Peptide
Identification
PREDICCIÓN DE EPITOPES T
ProPred MHC Class-II Binding Peptide Prediction
Server ***
ProPred-I The Promiscuous MHC Class-I Binding Peptide Prediction
Server
Antibody, MHC
and Immunologycal Proteins
HLA_Bind - Prediction of
MHC type I (HLA) peptide binding
SYFPEITHI
- Prediction of MHC type I and II peptiddee binding
PREDICCIÓN DE ESTRUCTURA 2D Y 3D EN ADN/ARN
Mfold: http://www.bioinfo.rpi.edu/applications/mfold/
DISEÑO DE
PRIMERS
GeneFisher: http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/genefisher/
Primer
3
EDITORES DE SECUENCIAS
Protein Sequence
Editors
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Links importantes
Software
utilizado
PHYLIP (Programa para análisis filogenético)
RASMOL
(Visualizador de estructuras moleculares 3D)
Swiss PDb Viewer
(Visualizador de estructuras moleculares 3D avanzado).
MACAW (Programa para alineamiento múltiple de
secuencias)
Oligocalculator (Programa para estimar parámetros
termodinámicos de oligonucleótidos)
Power/Sample size calculators (Programa para estimar el poder
y el tamaño de muestra estadístico)
GAUSSIAN
Ghemical
GROMOS
GROMACS
StructureLab
SIB-PAIR http://www2.qimr.edu.au/davidD
(Programa para trabajar en genetic linkage)
GAS http://users.ox.ac.uk/~ayoung/gas.html
(Programa para trabajar en genetic linkage)
Pgina WEB personal Mirko
Zimic
Enviar un Email a
Mirko Zimic
Última modificación: 23 de Mayo, 2005