BİYOİNFORMATİK ARAŞTIRMALARI VE ARAÇLARI Aslı YA)AĞAN 1
İçe ik ağlık ektö ü, Ge etik Ve i ve Biyoi fo Biyolojik Ve ita a la ı A aliz A açla ı atik 2
ağlık ektö ü Moleküle Biyoloji ve Ge o ili ile ağlıkta Dev i Hastalıkla la ilişkili ola ile ek ge le, ge le a ası daki ilişkile ve ge o yapısı a aştı ala ı so u u kişiye özel ta ı, tedavi ve ilaç tasa ı ı Ham Genetik Veri Genom Genom Veri Analizi Medikal Analizler Ta ı, Teşhis, Tedavi, İlaç Keşfi, Ö leyi i Tıp 3
Gen Verisi Genlerin kromozom üzerinde belirlenmesi in vivo veya in vitro ola ak ü kü dü. Bioinformatik sayesinde DNA ve protein ilgisi eli li ha fle de oluşa diziler şekli de ifade edil iş, böylelikle gen çalış ala ı ilişi sel yö te le le yapıla ili hale gel işti. Kaynak: http://turkiyegenomprojesi.boun.edu.tr/index.html Kaynak: http://invivotransfection.com/ Kaynak: http://dna-footprints.com/89/abcs-dna-snps/ 4
İ sa Ge o P ojesi İ sa Ge o P ojesi 1987 Amerika 3.109 nükleotit - 20.500 gen Türkiye Genom Projesi Boğaziçi Üniversitesi İ sa Hakla ı Ev e sel Bildi gesi de u ilgile i ü etsiz ve kısıtsız i şekilde he kesi e işi i e açık ola ağı ildi il işti. 5
Biyolojik Veri Yönetimi Depola ası Ko u ası?? Paylaşıl ası Analizi?? http://scienceprogress.org/2008/11/personal-medicine-public-bioethics/ 6
Biyoinformatik Biyoi fo atik a aştı ala ı ı üç te el a a ı: Va ola iyolojik ve ile i a aştı a ıla ı ulaşa ile eği biçimde organize etmek ve yeni bilgiler üretildikçe veriler üzerine ekleme yapabilmeye imkan vermek Var olan verilerin analizleri içi a açla gelişti ek A aliz a açla ı ı kulla a ak, ve ile i iyolojik ola ak yorumlayabilmek 7
Biyoinformatik Başta A e ika ve Av upa ol ak üze e Japo ya, Çi, Hi dista gibi ülkeler biyoinformatik alanı da öncü çalış ala sürdürmektedir. http://sciblogs.co.nz/code-for-life/2012/03/22/the-world-in-dna-sequencers/ 8
İçe ik ağlık ektö ü, Ge etik Ve i ve Biyoi fo Biyolojik Veritaba ları A aliz A açla ı atik 9
Biyolojik Ve ita a la ı NCBI: National Center for Biotechnology Information > GenBank EBI : European Bioinformatic Institue > ENA NIG: National Institute of Genetics > DDBJ http://sciblogs.co.nz/code-for-life/2012/03/22/the-world-in-dna-sequencers/ 10
Biyolojik Ve ita a la ı ENA ve GenBank üze i deki dizili le i a tışı 11
İçe ik Biyoinformatik Biyolojik Ve ita a la ı Nükleotid Dizili Veritaba ları P otei Ve ita a la ı A aliz A açla ı Ve i Made iliği : BioMart Dizi Hizalama : Clustal Dizi Ka şılaştı a : BLA T 12
Nükleotid Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Genom bilgisini grafiksel öğelerle destekleye ve bu bilgi üzerinde kaliteli, tuta lı ek açıkla alar su a, deva lı güncellenen ve internet üzerinden ulaşıla ile ve ita a la ıdı. Hayva, itki, a ta, akte i gi i i çok a lı âle i içi ükleotid dizili le i i eti fo atı da FA TA depola Her harf 1 nükleotid 13
- Nükleotid Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Bu ve ita a ı da a a a bir gen adı, i hastalık adı ve ya eli li i tü içi kromozom üzerinde bir lokasyon eli le e ek de a a a yapıla ili. 14
- Nükleotid Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı 15
- Nükleotid Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Genel Bilgiler Transkript Tablosu Özet Bilgiler Transkript, DNA daki ilgi i RNA ola ak yazıl ış halidi. CSDD Co se sus CoDi g e ue e de ye ala t a sk iptle gözden geçiril iş ve yüksek kalitede olan transkriptlerdir. 16
- Nükleotid Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı G afikte fa klı transkriptler gösterilmektedir. Ge i p otei kodlaya kısı la ı kutu ile ve kodla aya kısı la ı çizgi ile göste il işti. intron Ekson 17
- Nükleotid Ve ita Renkler, transkripler hakkı daki ek açıkla ala ı elde edilmesi ile ilgili bilgi verir. Uz a la ta afı da a üel ola ak ekle e açıkla ala (Vega/Havana Projesi) Otomatik Açıkla a Ekleme Sistemi (Automated ensembl a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Ma üel ve Oto atik elde edil iş Manüel (Vega Hava a elde edil iş annotation pipe) Oto atik elde edil iş Altı e kli ola transkriptler gözde geçi il iş ve yüksek kaliteli olan transkriptlerdir. Kodla a ış non-coding) transkriptler 18
Nükleotid Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Ge Ba k i ge ile ilgili so gula dığı da, E se l da fa klı ola ak o ge hakkı daki ge el ilgile dışı da, ge ile ilgili yayı la ış akaleler de elde edilir. 19
İçe ik Biyoinformatik Biyolojik Ve ita a la ı Nükleotid Dizili Ve ita a la ı Protei Veritaba ları A aliz A açla ı Ve i Made iliği : BioMart Dizi Hizalama : Clustal Dizi Ka şılaştı a : BLA T 20
P otei Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Protein Dizilimleri Protein Aileleri Yapısal Ve ita a la ı 21
P otei Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı EBI i sayfası da e işile ile Uniprot de ku ul uştu. P otei dizili i ve fo ksiyo la ı ile ilgili kaliteli ilgi su ayı a açla aktadı. UniProt üç alt ve ita a ı su a : UniProtKB UniParc UniRef 22
P otei Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı UniProtKB iki tür protein bilgisi içerir - Manüel olarak ek açıkla ala ekle e ve gözde geçi il iş ola Swiss-Prot bölümü - Otomatik ek açıkla ala ı gözde geçi il e iş ola TrEMBL bölümü 23
P otei Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita UniParc: P otei dizili le i i ek açıkla a içe a la ı ede listeleye ve ita a ıdı. Dizili le i ta a e ay ı ola p otei le i, fa klı o ga iz ala da da olsa da tek i kayıt ola ak ve ita a ı da tuta. Eski kayıtla sili ez. Böylelikle p otei dizili i i za a içi deki değişi i izlenebilir. UniRef: Protein dizilimleri kümeleri içerir. U iref : ay pa çala ı ı tek U iref9 : %9 saklar. U iref : % saklar. ı tü de ol asa da % ay ı ola dizili le i ve dizi i UniRef kaydı ola ak sakla. e ze ola dizili le i i leşti e ek i UniRef kaydı ola ak e ze ola dizili le i i leşti e ek i UniRef kaydı ola ak 25
P otei Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Proteinlerin işlevleri i a la ak içi o la ı eli li p otei ailele i ile ilişkile di ek ve p otei içe isi deki işlevsel bölgeleri varlığı ı tah i edebil ek içi kulla ıla i ve ita a ıdı. U ip ot da elde edil iş i p otei ki lik u a ası veya di ek FA TA fo atı da i p otei dizili i gi ile ek a a a yapıla ili. 26
P otei Ve ita a la ı -Biyolojik Ve ita a la ı Protein, RNA ve DNA gibi moleküllerin 3D yapıları ı a şivle. He yapı içi, detaylı yapı a alizle i, şe atik diyag a la ve fa klı olekülle le etkileşi ilgile i içe i le. 28
İçe ik Biyoinformatik Biyolojik Ve ita a la ı Nükleotid Dizili Ve ita a la ı P otei Ve ita a la ı A aliz Araçları Ve i Made iliği : BioMart Dizi Hizalama : Clustal Dizi Ka şılaştı a : BLA T 29
A aliz A açla ı Ve i Made iliği Dizi Hizalama Dizi Ka şılaştı a 30
Ve i Made iliği A aliz A açla ı Biyolojik ve ita a la ı üze i de detaylı so gula oluştu a il ek a açlıyla gelişti il işti. Nükleotid ve ita a ı ola Ensembl ve protein ve ita a ı ola UniProtKB üze i de çalış akta ola iki ve siyo u va dı. 31
Ve i Made iliği A aliz A açla ı Sorgu için filtreler belirlenir. Sonuç tablosunda gözükmesi istenen özellikler seçilir. o gu so u u aşka i ve i seti de ve ile ile i leşti il ek çap az so gu iste i ise kulla ılı. 32
Dizi Hizalama A aliz A açla ı Biyoinformatikte dizi hizalama, DNA, RNA ve protein dizilerini düzenleyerek benzer bölgelerin tespit edilmesidir. Bu ölgele i e ze ol ası, dizile a ası da işlevsel, yapısal veya evrimsel bir ilişki olduğu a la ı a geli. İki veya daha fazla diziyi hizala ak içi EMBO -> Clustal Ω 33
Dizi Hizalama A aliz A açla ı Hizala a so a e diği de, e kle le destekle görüntüsü elde edilir. JalView iş i hizala a 34
Dizi Ka şılaştı a A aliz A açla ı Var olan bir nükleotid veya protein dizilimine benzer diğe dizili le i ul ak içi kulla ılı. Bi dizili, ve ita a ı daki diğe dizili le ile ikili ola ak ka şılaştı ılı ve iki dizilimin benzerlikleri istatistiksel olarak hesapla ı. 35
Dizi Ka şılaştı a A BLA T çalıştı ıldıkta so a Grafiksel Özet Açıkla ala Hizalamalar aşlıkla ı da oluşa i apo sayfası açılı. aliz A açla ı Sorgu Dizilimi 36
Sonuç 37
TEŞEKKÜR EDERİM 38