Учебная страница курса биоинформатики,
год поступления 2013

Семестры Студенты Преподаватели

• 2023
• 2022
• 2021
• 2020
• 2019
• 2018
• 2017
• 2016

• ...

Практикум 4. Задания

Результаты должны быть положены в папку зачетных заданий до 23:59 дня накануне следующего занятия.

Не забывайте смотреть подсказки к заданию, и не стесняйтесь спрашивать любого из преподавателей, если что-то не получается!

Обязательные задания

Задание 1. Сравнение геномов различных организмов

Найдите информацию о геномах своего вируса, своей бактерии, а также какого-либо млекопитающего. На основе найденной информации составьте сравнительную таблицу, содержащую информацию о размерах геномов, количестве генов в них, наличию или отсутствию каких-либо особенностей, таких как псевдогены, плазмиды, гены с интронами. В качестве образца приведена таблица 1 с информацией о геноме марсианина. В клетке марсианина содержится 5 молекул ДНК: пара гомологичных хромосом А и A’ (одна - от папы, другая – от мамы, они почти полностью идентичны), две половые хромосомы XX – у марсианки, XY – у марсианина и одна молекула ДНК (обозначается M-ДНК) в специальной марсианской органелле.

Результат - таблица в протоколе.

Задание 2. Графическое представление генома вируса

Откройте графическое изображение генома своего вируса, создайте картинку с расположением генов в виде схемы. Занесите в протокол свои наблюдения: все ли гены находятся на одной цепи, нет ли пересечений и т.д. Для одного из генов приблизьте изображения так, чтобы можно было увидеть последовательность ДНК.

Результат - два рисунка с подписями, обсуждение, возникшие у Вас вопросы:

• Рис.1 - изображение всего генома вируса с генами.
• Рис.2 - изображение области интереса (на Ваш выбор) в масштабе, позволяющем увидеть последовательность нуклеиновой кислоты и аминокислотную последовательность белка. Областью интереса может быть: перекрытие генов; два гена на одном и том же участке; первые и последние кодоны в гене; ...
• В обсуждении следует привести какая нуклеиновая кислота - РНК или ДНК, двух- или одноцепочечная, - является носителем генома, выводы из рис.1 и 2 и др.
• Вопросы - те вопросы, которые у Вас возникли, и на которые Вы не смогли найти ответ самостоятельно (если таковые были).

Задание 3. Окружение гена Вашего белка из бактерии/археи

Откройте в геномном браузере участок генома своей бактерии в области своего гена, создайте рисунок со схемой расположения близлежащих генов. Достаточно взять по два соседних гена с каждой из сторон. Вставьте рисунок в протокол. Не забудьте сделать подпись к рисунку и написать короткий вводный текст, объясняющий что приведено на рисунке.

Занесите в протокол расстояние в парах нуклеотидов между рассматриваемыми генами, направление цепи, на которой находятся эти гены, рамку считывания относительно Вашего гена. Рамки считывания обозначаются так:

• +1 - ген на той же цепи, что и Ваш ген; рамка считывания одна и та же

• +2 - ген на той же цепи, что и Ваш ген; рамка считывания сдвинута на 1 нуклеотид по направлению Вашего гена (5' --> 3')

• +3 - ген на той же цепи, что и Ваш ген; рамка считывания сдвинута на 2 нуклеотида по направлению Вашего гена

• -1 - ген на другой цепи по отношению к Вашему гену; рамка считывания одна и та же, но на другой цепи, поэтому и читаются в противоположном направлении (5' --> 3')

• -2 - ген на другой цепи по отношению к Вашему гену; рамка считывания сдвинута на 1 нуклеотид по направлению другой цепи (5' --> 3')

• -3 - ген на другой цепи по отношению к Вашему гену; рамка считывания сдвинута на 2 нуклеотида по направлению другой цепи (5' --> 3')

То же самое, только более наглядно, представлено на рисунке 1.

Задание 4. Опероны в геномах бактерий

В геноме своей бактерии найдите оперон, содержащий ген α- или B-субъединицы АТФ-синтазы. Идентификаторы данных генов для ваших бактерий даны в таблице генов АТФ-синтаз. О том, что такое опероны, можно прочитать в п.2 подсказок.

Для того, чтобы описать оперон АТФ-синтазы:

1. Вставьте в протокол картинку, полученную с помощью геномного браузера, на которой видны все гены оперона и по одному гену, который уже не входит в оперон слева и справа. В подписи к картинке укажите, какая область генома изображена (например, "от 100 до 500 нуклеотидов").

2. Вставьте в протокол таблицу, заполненную для каждого из генов оперона, начиная с 5' конца (вместе NNN вставьте название своего организма). О том, как легко получить требуемую для таблицы информацию, читайте в разделе 1.3 подсказок.