1 n to SO SÁNH CÁC TRÌNH TỰ SINH HỌC BẰNG BLAST VÀ CLUTALX Mục tiêu của bài học  Nắm được những nguyên tắc so sánh các trình tự sinh học  Sử dụng chương trình BLAST giúp chúng ta nhanh chóng tìm ra những trình tự sinh học tương đồng (nếu có trong các CSDL lớn như NCBI, EMBL, DDPJ…) với trình tự yêu cầu.  Cung cấp những số liệu về tỉ lệ tương đồng, nguồn gốc các trình tự tương đồng,… Tìm kiếm trình tự sinh học 2 Bắt cặp trình tự  Sắp xếp thẳng hàng trình tự là phương pháp sắp xếp hai hoặc nhiều trình tự nhằm đạt được sự giống nhau tối đa.  Các trình tự này có thể được xen bằng các khoảng trống (thường được diễn tả bằng các gạch nối ngang) tại các vị trí có thể để làm sao tạo thành các cột giống nhau (identical) hoặc tương tự nhau (similar). tcctctgcctctgccatcat caaccccaaagt |||| ||| ||||| ||||| |||||||||||| tcctgtgcatctgcaatcatgggcaaccccaaagt Giới thiệu môn học 3  Phương pháp này thường được dùng để nghiên cứu sự tiến hóa của các trình tự từ một tổ tiên chung, đặc biệt là các trình tự sinh học như trình tự protein hoặc trình tự DNA.  Các bắt cặp không đúng trong trình tự tương ứng với các đột biến và các khoảng trống tương ứng với phần thêm vào hoặc xóa đi.  Thuật ngữ "sắp xếp thẳng hàng trình tự" cũng chỉ quá trình tạo ra sự sắp xếp này hay tìm ra các cách sắp xếp tốt nhất trong cơ sở dữ liệu gồm các trình tự riêng biệt. Giới thiệu môn học 4 Sắp gióng cột đôi một (Pairwise alignment)  Sắp gióng cột đôi một là phương pháp phục vụ cho việc tìm kiếm một trình tự sắp gióng cột toàn bộ hay (cục bộ) mà trùng khớp nhất của các chuỗi protein (amino acid) hay DNA (nucleic acid).  Thông thường, mục đích của nó là tìm ra (mối quan hệ) đồng đẳng của một gene hay một sản phẩm-gen trong một cơ sở dữ liệu các thông tin mẫu đã có sẵn. Thông tin này là hữu ích để trả lời một loạt các câu hỏi sinh học khác nhau. Giới thiệu môn học 5 Ứng dụng  Một vài ví dụ về những câu hỏi mà các nhà nghiên cứu dùng BLAST để tìm câu trả lời.  Chủng loại vi khuẩn nào có các protein có liên hệ về giống loài với một loại protein khác mà có chuỗi amino-acid mà ta đã biết không?.  Chuỗi DNA mà ta vừa sắp xếp có nguồn gốc từ đâu?  Có gen nào khác dùng để mã hóa các protein có cấu trúc hay dáng dấp gần với cái mà ta vừa xác định không?.  BLAST còn được dùng kết hợp với các giải thuật khác có đòi hỏi sự so trùng chuỗi gần đúng. Giới thiệu môn học 6 Blast  BLAST là một giải thuật để so sánh các chuỗi sinh học, như các chuỗi của các protein hay của các chuỗi DNA khác nhau.  Chúng ta dùng blast khi câu hỏi đặt ra “liệu có trình tự nào trong ngân hàng dữ liệu giống hoặc gần giống với trình tự của bạn không”?. Giới thiệu môn học 7 Nguyên tắc trong blast Thuật toán của BLAST có 2 phần, một phần tìm kiếm và một phần đánh giá thống kê dựa trên kết quả tìm được. Giới thiệu môn học 8 Thu thập và lựa chọn trình tự (protein hay DNA, RNA) Blast Thuật toán blast  Thuật toán của BLAST có 2 phần, một phần tìm kiếm và một phần đánh giá thống kê dựa trên kết quả tìm được.  Trong phần đánh giá thống kê, BLAST dựa trên cơ sở đánh giá của một cặp trình tự để tính ra một giá trị gọi là [Bit-Score]. Giá trị càng cao chứng tỏ khả năng tương tự của các bắt cặp càng cao.  Ngoài ra BLAST tính toán một giá trị trông đợi E-Score (Expect-Score) phụ thuộc vào Bit-Score. Giới thiệu môn học 9 Giá trị xác xuất trong blast Giới thiệu môn học 10 [...]... MKGLDIQKVAGTWYSLAMAASD 44 Mở rộng Hit! RBP (query) lactoglobulin (hit) Mở rộng Giới thiệu môn học 12 Những chuỗi con nucleotide trong blast Những chuỗi con này được đánh giá cho điểm dựa trên ma trận thay thế (Substitutionsmatrix) BLOSUM hoặc PAM Giới thiệu môn học 13 Protein words Những chuỗi con này được đánh giá cho điểm dựa trên ma trận thay thế (Substitutionsmatrix) BLOSUM hoặc PAM Giới thiệu môn học 14 Các biến... thiệu môn học 29 Sắp giống cột bằng Clustalx Giới thiệu môn học 30 Phân tích sự giống nhau giữa các trình tự Giới thiệu môn học 31 Giới thiệu môn học 32 Giới thiệu môn học 33 Tin sinh học trả lời mối quan hệ họ hàng Giới thiệu môn học 34 ... protein Giới thiệu môn học 22 Kết quả Giới thiệu môn học 23 Kết quả Giới thiệu môn học 24 Blastx Giới thiệu môn học 25 Kết quả Blastx dịch mã protein từ trình tự DNA nhập vào Giới thiệu môn học 26 Phần mềm Clutalx  Clustalx là một phần mềm (giao diện window) dùng cho việc so sánh sự tương đồng của hai hay nhiều trình tự sinh học  Clustalx mô tả kết quả bằng hệ thống màu sắc và các ký hiệu nổi bậc những... cứu trong việc tìm kiếm những vùng bảo tồn trên những trình tự DNA hoặc protein Giới thiệu môn học 27 Nguyên tắc Clustalx  Thu nhận và lựa chọn tập trình tự (protein hay DNA, RNA)  Nhập các trình tự sinh học vào Clustalx  Phân tích kết quả sắp giống cột Giới thiệu môn học 28 Thu thập và lựa chọn tập trình tự Trước khi thực hiện việc gióng cột, phải lựa một cách cẩn thận tập trình tự mà cần giống . SINH HỌC BẰNG BLAST VÀ CLUTALX Mục tiêu của bài học  Nắm được những nguyên tắc so sánh các trình tự sinh học  Sử dụng chương trình BLAST giúp chúng ta nhanh chóng tìm ra những trình tự sinh. hay một sản phẩm-gen trong một cơ sở dữ liệu các thông tin mẫu đã có sẵn. Thông tin này là hữu ích để trả lời một loạt các câu hỏi sinh học khác nhau. Giới thiệu môn học 5 Ứng dụng  Một. thêm nữa. Giới thiệu môn học 12 KENFDKARFSGTWYAMAKKDPEG 50 RBP (query) MKGLDIQKVAGTWYSLAMAASD. 44 lactoglobulin (hit) Hit! Mở rộngMở rộng Những chuỗi con nucleotide trong blast Giới thiệu môn