Informe Bioinformatica

Towards a paradigm shift in biology

La biología celular busca el gen para especificar un elemento estructural. Y la medicina busca en los genes las proteínas del organismo o para encontrar las causas de las enfermedades.

Science, medicine, and the future: Bioinformatics

Las principales herramientas de un bioinformático son los programas informáticos e Internet para descubrir libremente la composición de moléculas biológicas como ácidos nucleicos y proteínas utilizando herramientas bioinformáticas básicas.

Sitios que ofrecen descripciones exhaustivas de mutaciones y polimorfismos genéticos de susceptibilidad a las enfermedades, hasta los que permiten buscar genes de enfermedad a partir de una secuencia de ADN.

• Centro Nacional de Información Biotecnológica (www.ncbi.nlm.nih.gov) ofrece el navegador Entrez que es un sistema integrado de recuperación de bases de datos que permite la integración de bases de datos de secuencias de ADN y proteínas.  
• Instituto Europeo de Bioinformática archiva datos de genes y proteínas de estudios genómicos de todos organismos.
• Ensembl produce y mantiene la anotación automática de genomas eucarióticos.

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Análisis de ADN

• Análisis de secuencias simples: Base de datos de búsqueda y comparación por pares.
• Regiones reguladas por promotores
• Búsqueda de genes.
• Anotaciones todo el genoma.
• Genómica comparativa donde se realiza el análisis entre las especies y cepas.

Análisis de ARN:

• Identificación de variantes de empalme.
• Los procesos transcripción corresponde a las ruticas que se encuentra en cada genoma y estas varían según el tejido donde estos se encuentran.
• Análisis de un solo gen.

Análisis de proteínas:

• Las proteínas son los elementos que ejecutan los procesos.
• Proteoma de un organismo.
• El ADN dice lo que somos y lo que las células pueden realizar.

SNP’s: Polimorfimos.

Haplotipos

Historia de la bioinformatica

1. Teoría de la herencia de Gregor Medel
2. Historiade los cromosomas:

1.  Flemming: Concepto de reproducción y mitosis celular.
2. Weissman:

1. Distinción entre células del cuerpo y células germinales.
2. Teoría de la continuidad del plasma germinal de generación en generación.
3. Concepto de meiosis.

1. Boveri: Estableció la individualidad y continuidad de los cromosomas.
2. Sutton: Los cromosomas llevan la unidad de la herencia.
3. Morgan: La herencia determina la evolución Darwinista. Los genes podrían ser asignados en orden a lo largo de la longitud de un cromosoma.

1. ADN:

1. Griddith: Determino que una especie de factor transformante existe en la herencia de las células con Streptococcus pneumoniae.
2. Avery, MacLeod y McCarty: El ADN es el agente responsable de la transferencia de información genética, el ADN era una proteína.
3. Hershey y Chase: El ADN es el material genético que se transfiere.
4. Watson y Crick:

1. Determinación de la estructura del ADN.
2. Los filamentos de la hélice que cosiste en pares de: Adenina + Timina – Citocina + Guanina.

Puente de hidrogeno: Un hidrogeno unido a otro átomo de hidrogeno se comparten las cargas entre ellos para establecer una estabilidad.

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¿Que son las bases de datos?

Colección estructurada de información.

Consiste en unidades básicas llamadas registros o entradas.

Cada registro consta de campos, que contienen datos predefinidos relacionados con el registro.

Ideal de una base de datos:

• Completa pero fácil de buscar.
• Una estructura simple y fácil de entender.
• Referencia cruzada.
• Mínima redundancia.
• Fácil recuperación de datos.

 Paso a paso de un proyecto bioinformático:

1. Definir hipótesis.
2. Revisar documentos relevantes.
3. Identificar información relevante.
4. Identificar fuentes de datos relevantes.
5. Recuperar datos.
6. Almacenar resultados de bases de datos locales
7. Analizar datos.
8. Visualizar resultados.
9. Publicar resultados.

Adquisición de datos

FASTA

Base de datos

• America. NCBI
• Japón: DDBJ
• Europa: EBI
• China: NGDC

Gen Ortologo:

Gen Paralogo:

Homologa: Si un gen presenta mas de un 15% ya se establece como homologo.

¿Qué conforma un gen?

• 3 – 5’ UTR.
• Intron
• Exon
• Promotor
• Terminador

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AMP CICLICO

El adenosintrifosfato es el monómero de los ácidos nucleicos

En el cambio entre el ATP y el ADP se liberan ∆G = 7,6 kilocalorias/mol

Los nucleótidos trifosfatados pueden ser monómeros del ácido nucleico o sistemas para liberación de energía

Los puentes de hidrogeno se establecen en los pares entre guanina =- citocina o adenina = timina

Chargaff: Estableció las proporciones de las bases nitrogenadas en el ADN.

Los fotones permiten visualizar la molécula de ADN ya que se genera una difracción.

[] ng/M = 50 X Factor de dilución x (Absorbancia X 260)

Las adeninas y tiaminas presentan un mayor porcentaje de desnaturalización

Moléculas con mayor contenido de tiaminas y citocinas presentaran mayor temperatura m.

La inocina sepuede unir a cualquier base nitrogenada.

Códigos de nucleótidos IUpaC para la representación de patrones de secuencia DNa degenerados.

[pic 1]

Superenrrollamiento: Cortar y sobreponer una hebra sobre otra como los plásmidos.

El genoma humano mide alrededor de 1 metro en forma beta.

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Cromosomas

BACs: Cromosoma artificial bacteriano.

HACs: Cromosoma artificial humano.

PACs: Cromosoma artificial P1.

YACs: Cromosoma artificial de levadura.

Cromosomas:

• Cromátides: Lleva información del cromosoma. 10 enrollamientos tienen una cromatide dados por plegamientos de tipo plegtomietico
• Centrómeros: Regiones repetitivas de ácidos nucleicos. Ayudan a la célula a dividir el ADN durante la división. Según su posición se definen diferentes tipologías:

[pic 2]

• Telomeros: Estructuras que permiten las estructuras de 4 hélices.

Collar de perlas: Octámero de histonas que forma un nucleosoma (ácido nucleico + histonas).

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