WPROWADZENIE

1. WPROWADZENIE 1 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 rok akademicki 2013/2014 dr Jacek Śmietański Instytut Informatyki UJ jacek.smietanski@ii.uj.edu.pl http://jaceksmietanski.net

2. Termin 2 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Piątki, godz. 12.15 – 13.45 sala 1073 / 1074

3. Tematyka 3 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Wiodącym tematem w tym semestrze będą interakcje białko-białko oraz RNA-białko. Wiodący temat nr. 2: sieci HTM i ich wykorzystanie w diagnostyce medycznej. Wskazanej tematyki będą dotyczyły propozycje artykułów do zreferowania. Niezależnie od powyższego, każdy może zaproponować swój własny temat z dowolnego obszaru, mający związek z bioinformatyką.

4. 4 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 BIAŁKA, RNAi INTERAKCJE

5. Przepływ informacji 5 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013

6. Białka 6 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 • Podstawowy rodzaj cząstek występujących z organizmach żywych: • budują szkielet organizmu • pełnią przeróżne funkcje

7. Białka - budowa 7 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 C-terminus N-terminus H3N+-Gly-Ile-Val-Cys-Glu-Gln-..........-Thr-Leu-His-Lys-Asn-COO-

8. Białka – poziomy organizacji 8 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Poziomy przestrzennej organizacji białek: I rzędowa – sekwencja aminokwasów II rzędowa – struktura α-helisy i β-kartki III rzędowa – zwinięty łańcuch polipeptydowy IV rzędowa – połączone wszystkie podjednostki białka

9. Białka – wizualizacja struktur 9 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013

10. RNA 10 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 • Rodzaj kwasu nukleinowego: • kluczowy pośrednik pomiędzy informacją genetyczną • a białkiem • niektóre rodzaje pełnią inne ważne funkcje • w organizmie

11. Rodzaje RNA 11 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 mRNA – matrycowy (informacyjny) tRNA – transportujący rRNA – rybosomowy niskocząsteczkowe RNA (np. miRNA, siRNA)

12. Struktura drugorzędowa RNA 12 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013

13. Struktura drugorzędowa tRNA 13 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013

14. Parowanie 14 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 • zwykle łańcuch jednoniciowy (mRNA) ale niektóre cząsteczki tworzą strukturę i biorą udział w funkcjach katalitycznych; • pary nie zawsze tworzone są zgodnie z zasadą komplementarności • (choć pary C-G i A-U dominują; częste są też pary G-U).

15. Obszary parowania 15 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013

16. Typy par 16 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013

17. Metody przewidywania struktur drugorzędowych RNA 17 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 • ab initio • porównawcze

18. Interakcje białko-białko 18 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013

19. Interakcje białko-RNA 19 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 4KJI 4JNG

20. 20 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 BAZY DANYCH

21. PDB (Protein data Bank) – baza struktur białkowych 21 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 http://pdb.org

22. Propozycja referatu (1) 22 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Protein Data Bank Przedstawienie zawartości i funkcjonalności bazy PDB. M.in. statystyki; opcje filtracji i wyszukiwania; wyświetlane informacje; wizualizacja struktur. Szczególną uwagę proszę zwrócić na sposób zapisu informacji w formacie PDB, zwłaszcza w kontekście możliwości automatycznego parsowania i przetwarzania dostępnych informacji. Źródła wiedzy: baza PDB, powiązane artykuły, dokumentacja formatu: http://pdb.org; http://wwpdb.org/

23. Propozycja referatu (2) 23 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Automatyczne przetwarzanie informacji zgromadzonych w bazie PDB Temat na pracę magisterską. Problem: pliki typu PDB posiadają istotne ograniczenia; ponadto informacje w nich zawarte często są niespójne i niekompletne Cel: identyfikacja i eliminacja problemu niespójności danych Rozwiązanie: ? Źródła wiedzy: baza PDB, artykuły naukowe Cel referatu: przedstawienie problemu w szerszym kontekście; ew. próby jego rozwiązania.

24. Propozycja referatu (3) 24 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Bazy danych interakcji białko-białko Przedstawienie i omówienie baz danych zawierających informacje o interakcjach białko-białko. W szczególności baza STRING http://string-db.org

25. Propozycja referatu (4) 25 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Bazy danych interakcji białko-RNA Przedstawienie i omówienie baz danych zawierających informacje o interakcjach białko-RNA W szczególności baza RPISeq http://pridb.gdcb.iastate.edu/RPISeq/

26. Inne 26 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 UniProt/SwissProt http://web.expasy.org/docs/swiss-prot_guideline.html PISA http://www.ebi.ac.uk/msd-srv/prot_int/pistart.html http://www.geneinfinity.org/sp/sp_proteininteraction.html

27. 27 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 INTERAKCJE: ALGORYTMY

28. Propozycja referatu (5-...) 28 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Metody przewidywania interakcji białko-białko i RNA-białko

29. 29 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 HTM

30. Propozycja referatu (xx) 30 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Hierarchical Temporal Memory

31. Zasady zaliczenia 31 Instytut Informatyki UJ Jacek Śmietański, Kraków 2013 Warunki konieczne: 1 . Przygotowanie i wygłoszenie referatu 2. Obecność i aktywność na zajęciach (dopuszczalne 3 nieobecności) Domyślna ocena 5.0. W przypadku większej liczby nieobecności bądź słabej jakości referatu, może zostać stosownie obniżona.