Учебная страница курса биоинформатики,
год поступления 2014

Семестры Студенты Преподаватели

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

• ...

Предсказание генов эукариот

1. Предскажите гены X5 с помощью AUGUSTUS

Отчёт должен содержать

• название организма, параметры генома которого взяты для предсказания генов
• название и длину контига
• список предсказанных генов (можно как ссылка на Excel таблицу)
  • их экзон-интронной струтктуры
  • отметку у каждого гена имеет ли его продукт достоверных гомологов; если да, то указать сходство, таксономию и название ближайшего гомолога
• комментарии

Материал

Контиги сборки X5 лежат на диске P: (/home/export/samba/public/) в директории y14/term3/block2/pr8.

• Выберите себе один контиг:
  • длиной от 20 кб до 100 kb (лучше взять небольшой контиг чтобы генов было не слишком много; но обязательно контиг должен содержать как минимум пять предсказанных генов!), используйте программу infoseq (пакет EMBOSS) для получения длин контигов в сборке;
  • не берите первый попавшийся подходящий, а то у всех будет одно и то же.

Этапы

1. Предсказание генов с помощью AUGUSTUS

   • Зайдите на сайт AUGUSTUS http://bioinf.uni-greifswald.de/webaugustus, вам нужна ссылка "AUGUSTUS prediction submission".

   • Почитайте "prediction tutorial", по крайней мере просмотрите, чтобы иметь представление, что может быть не так, если сервис выдаст ошибку.
   • Не вводите свой E-mail, сервис почему-то иногда не может отправить письмо и выдает ошибку (что-то у них пока не работает).
   • Выберите самого близкого родственника из списка организмов, для которых уже произведено обучение сервиса.
     • Запустите BLAST для своего контига (сами разберитесь, какая версия BLAST это должна быть, опишите это в отчете!) и проведите таксономический анализ результатов.

     • Определите, какой из организмов в списке AUGUSTUS наиболее близок для вашего контига.

   • Остальные параметры по умолчанию.

   • Обязательно сохраните адрес страницы с описанием статуса задания (вида http://bioinf.uni-greifswald.de/webaugustus/prediction/show/xxxxxxxxxxxxxxxxxx), загрузить результаты можно будет только с этой страницы!

   • Расчеты в вашем случае должны занять несколько (десятков) минут, хотя если сервер сильно загружен, то может и больше.
   • Результат предсказания - архив tar.gz.
     • Если не знаете, как его распаковать - почитайте "prediction tutorial".
     • Опишите, какие файлы есть в архиве, и что в них содержится, по вашему мнению.

–

2. Проверка предсказания с помощью BLAST
   • Разберитесь, какой из файлов, выданных AUGUSTUS, содержит последовательности предсказанных белков в fasta формате.
   • Выберите 5 белков для проверки с помощью BLAST, для каждого из них:
     • разберитесь, правильно ли предсказаны границы гена, экзон-интронная структура, или находка вообще скорее всего ошибочна;
     • попробуйте установить функцию каждого белка.
   • В отчете приведите все необходимое для обоснования каждого заключения.

2. Сравните аннотацию Refseq и AUGUSTUS одного гена человека

В отчёте приведите

• координаты гена: хромосома, от, до, ориентация
• описание экзон-интронной структуры в каждой из аннотаций в формате:
  • номер экзона, длина, кодирующий/некодирующий/частично кодирующий, остаток от деления длины кодирующей части на 3
  • номер интрона, длина
• скриншот окна браузера с двумя аннотациями гена
• кмментарии

Материалы и методы

• Используйте UCSC Genome Browser (адрес найдите через Google) или его зеркало в Европе
  • UCSC - University of California, Santa Crus
• Используйте последнюю сборку генома hg38
• Ген выберите самостоятельно и найдите его в геноме человека поиском в Genome Browser

Подсказки

• Оставьте только три трэка: base position, Refseq и AUGUSTUS
  • Трэки регулируются нижним меню

• Используйте верхнее меню Tools => Table Browser для получения интрон-экзонной структуры в текстовом виде

  • выберите position, включающую границы гена, но не больше - чтобы не ловить соседние гены!
  • выберите Group: Genes and gene prediction
  • выберите трэк Refseq genes (след. раз - AUGUSTUS)
  • output format: selected fields ...
  • get output и в меню отметьте нужные поля; в таблице понятно написано что в каком поле
  • получите таблицу и импортируйте в Excel для разбора
  • оставьте в таблице одну - самую полную изоформу - для двух аннотаций (изоформы - белки, полученные альтернативными сплайсингами)