Estudo Dirigido BIOINFORMATICA

Prévia do material em texto

Estudo Dirigido BIOINFORMATICA
1) Qual a diferença entre programação dinâmica e heurística? Por que programação dinâmica não é utilizada no
alinhamento múltiplo?
- Programação dinâmica: quebra sequências em problemas menores para encontrar um alinhamento
ótimo, porém leva muito tempo, se tornando inviável para alinha sequências muito longas ou comparar
sequências em bancos de dados
- Programação heurística: busca sequências em bancos de dados e alinhar as sequências grandes em
menor tempo porém não são algoritmos ótimos
2) Qual foi a importância da criação de programas como o FASTA e o BLAST?
- FASTA: passos multiplos para alinhamento de sequencias de DNA e proteinas, sendo usado como
entrada em varios softwares de alinhamento.
- BLAST: consulta o query, sequencia estudada, em um banco de dados por sequencias semelhantes a
sequencia de entrada, identificando sequencias ja caracterizadas e sequencias relacionadas
filogeneticamente
3) Descreva resumidamente como o algoritmo dos programas FASTA e BLAST realiza busca por sequências similares
em bancos de dados
- FASTA: encontra locais com letras pareceidas gerando um score, eliminando alinhamentos que não se
enquadram no score de melhor alinhamento, usando no final uma programacao dinamica para otimizar
apenas a região mais estrita
- BLAST: coloca o query, onde ele é quebrado em palavras, essas palavras vão formar um alinhamento
com matches com as sequencias dos bancos de dados, sendo comparados no final e vendo qual tem o
melhor score
4) O que significa o E-valor, a identidade e a cobertura no resultado obtido nos programas citados acima?
- E-value: chance de o alinhamento acontecer por acaso
- Identidade: mais quantidade de match
- Cobertura: quantidade de letras cobertas pela sequencia alvo, sem gaps.
5) Qual o algoritmo heurístico utilizado por programas da família Clustal? Descreva resumidamente os passos deste
algoritmo.
MAFFT E T-COFFEE
- Passo a passo: insercao dos dados, as sequenciais sao comparadas de duas em duas ex: S1+S2;
S1+S3;S1+S4, obtendo cada um uma pontuacao
- Pontuacoes sao inseridas em uma matriz de similaridade ou matriz de distancia e uma
arvore(dendograma) é construida
- Seguindo a ordem da arvore o alinhamento é realizado
6) Quando observamos o resultado obtido através do alinhamento múltiplo utilizando Clustal Omega, o que significa os
símbolos “*”, “:” e “.”?
“ * ” - residuos conservados, letras iguais ao longo do alinhamento
“ : ” - troca conservativa altamente similar
“ . ” - troca semi conservativa fracamente similar
7) O que são as regiões conservadas e as não conservadas encontradas em um alinhamento múltiplo?
Regioes conservativas: são letras muito semelhantes ou similares e não conservativas a maioria das letras são
diferentes
8) Cite os tipos de investigações e análises que podem ser realizados através da técnica de alinhamento múltiplo.
Muito ultilizado para estudo da evolucao e epidemiologia, assim como familias proteicas podem ser
caracterizadas
9) A imagem abaixo representa uma árvore filogenética obtida a partir de um alinhamento múltiplo no programa Clustal
Omega. Quais as relações podemos estabelecer entre as sequências marcadas (verde, azul e amarelo)?
verde e azul se parecem mais então são mais parecidas uma c a outra.
10) Quais são os principais parâmetros que devem ser observados durante o desenho de um primer?
Tamanho do primer, conteudo de CG, temperatura melting, especificidade do primer, sequencia do primer e
hairpin
11) O que é especificidade do primer e quais as características que podem levar um primer a ser menos ou mais
específico?
Singularidade da sequencia de destino que deve aparecer apenas uma vez naquele genoma. Sendo o tamanho
do primer um fator que pode quebrar essa especificidade e o uso de uma ligacao de um iniciador é bastante
específico
12) Quais fatores influenciam na temperatura de anelamento primer?
a temperatura do t melting
se tiver t melting diferente n tem anelamento
13) O que é hairpin e dímero de primer? Como o dímero é observado em uma corrida eletroforética ou curva de
melting?
Hairpin é quando o primer se dobra ao meio e se liga emparelhando as bases complementares, interagindo
consigo mesmo.
Dímero de primer: uma molécula de primer se hibridiza com outra molécula primer atuando como modelo para
outro, atuando como concorrente para amplificação do dna alvo
14) Como é a construção de um primer degenerado? Dê exemplo de situações nas quais podemos utilizá-los.
Degeneracao do primer é o numero de combinacoes de sequencias que ele contem, construcao faceis e
baratos de se produzirem.
Desenho é feito por um conjunto de primers com diversidade de nucleotideos em varias posicoes na
sequencia, aumentando a chance de amplificacao e reduzindo a especificidade dos primers
- Passo a passo: alinhamento multiplo, traduzir a sequencia de nucleotideos a partir da de aminoacidos,
encontrar a região mais conservada e desenhar os primers, analisar parametro de primer
● situações nas quais podemos utilizá-los.: ampliar novos membros descobertos de familias de genes ou
sequencias cognatas de diferentes organismos por pcr.
15) Quais as diferenças entre a PCR convencional e a qPCR?
PCR convencional: amplifica seguimento de dna especifico, usando a eletroforese
qPCR - REAL TIME PCR: estudo de expressao genica, não se usa eletroforese, com amplificacao em tempo
real, quantificacao simultanea de cdna, uso de fluoroforo
16) O RT-PCR quantitativo (tempo real), ou RT-qPCR, permite a quantificação (absoluta ou relativa) dos níveis de
expressão de genes isolados de uma amostra. Em relação ao qPCR, explique o que significa:
a) Sonda de hidrólise (dê exemplos): sonda flourescente linear com especificidade para sequencia de dna,
imitindo a flourescencia do flouroforo quando for liberado, proporcional a quanditade de DNA amplificado,
SONDAS DE TAQMAN, FRET, BEACON
b) Intercalante (dê exemplos): usado para coloracao de DNA para analise de eletroforese da PCR, so
flourescendo quando se liga a DNA de fita dupla, SYBRGREEN
c) Controle interno:
d) Ciclo do limiar de detecção (Ct): Ciclo no qual a fluorescência ultrapassa o limiar de deteccao, quantifica a
expressao genica
17) Atualmente, a RT-qPCR é a principal técnica utilizada no diagnóstico de vírus de RNA. Explique a importância
dessa técnica nesse tipo de diagnóstico.
pois consegue traduzir os nucleotideos sendo capaz de fazer o alinhamento
18) O que é curva de melting? Para que finalidade ela é realizada após o término dos ciclos de amplificação?
Avalia as caracteristicas de dissociacao do DNA de fita dupla
Dna com maior conteudo CG terá maior melting
É necessario para detectar problemas de ligacao nao especifica do SYBRR GREEN, se a reacao não for
especifica vai se formar mais de um pico na curva melting.
19) Técnicas de bioinformática são úteis na resolução de casos epidemiológicos, como a suspeita de infecção cruzada
entre pacientes e a origem de cepas emergentes de patógenos. Descreva os passos e as técnicas de bioinformática
que você utilizaria para analisar a origem de uma cepa viral nova circulante na região. Leve em consideração que o
vírus já circula em outros locais e já foram analisados.
para fazer o alinhamento e depois o sequenciamento
20) Você está estudando um tipo de câncer. Através do uso de alinhamento de sequências, quais tipos de análises
podem ser realizadas nesse estudo?
analise de transcriptoma
21) Ao realizar uma análise de curva de melting de diferentes amostras contendo um vírus, o seguinte resultado foi
obtido: Levando em consideração que as amostras apresentavam a mesma espécie viral, explique o resultado obtido.
A verde tem um ponto d melting maior que o vermelho, ou seja o verde tem mais conteudo CG
22) A imagem abaixo representa uma eletroforese em gel de agarose realizada após amplificação de DNA de
amostras através da PCR. O teste teve que ser refeito utilizando novos primers. Explique por que o resultado abaixo
não está adequado.
dimero e por que o primer se liga em
mais de umaregião do dna