AulaT1IntroducaoaBioinformatica

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BQI	460	-	Bioinformá0ca	
Prof.	Tiago	Mendes	
E-mail:	5agoaomendes@ufv.br	
Apresentação	da	disciplina	
OBJETIVOS	DA	DISCIPLINA:	
		
I.  Apresentar	a	 	Importância	da	informá5ca	na	análise	de	sequências	de	
DNA,	RNA	e	proteínas.	
	
II.  Estudar	 as	 principais	 metodologias	 computacionais	 para	 análise	 e	
integração	de	informação	de	sequências	de	DNA,	RNA	e	proteínas.	
	
III.  Estudar	 as	 principais	 metodologia	 de	 análise	 de	 similaridade	 e	
homologia	e	modelos	evolu5vos	de	sequências	em	bancos	de	dados.	
	
IV.  Estudar	os	principais	algoritmos	para	predição	de	caracterís5cas	Lsico-
químicas,	estrutura	e	função	de	proteínas.	
Apresentação	da	disciplina	
AVALIAÇÕES:	
		
DIVISÃO	DA	DISCIPLINA:	
	
-  Bioinformá5ca	aplicada	a	análise	e	quan5ficação	de	sequências	
-  Bioinformá5ca	aplicada	a	biologia	de	sistemas	
-  Bioinformá5ca	estrutural	
Apresentação	da	disciplina	
LITERATURA	SUGERIDA:	
		
4	-	VERLI,	H.	Bioinformá5ca	da	biologia	à	flexibilidade	molecular.	Porto	
Alegre.	2014.	282p.	Disponível	gratuitamente	em:	
hYp://www.ufrgs.br/bioinfo/ebook/	
	
	
5	-	MOREIRA,	L.	M.	Ciências	genômicas:	fundamentos	e	aplicações.	
2016.	Disponível	gratuitamente	em:	hYp://moreiralab.net.	
	
BQI	460	-	Bioinformá0ca	
Aula	teórica	I	–	Introdução	a	
Bioinformá0ca	
O	que	é	bioinformá0ca?	
-  O	uso	de	de	computadores	para	resolver	problemas	biológicos	e	
médicos.	
-  	Aplicação	de	tecnologia	de	informação	para	minerar,	visualizar,	
analisar,	integrar	e	gerenciar	informações	biológicas.	
-  Definição	 do	 NIH:	 Pesquisa,	 desenvolvimento	 e	 aplicação	 de	
ferramentas	 computacionais	 para	 expansão	 do	 uso	 de	 dados	
biológicos	 e	 médicos,	 incluindo	 a	 aquisição,	 estoque,	
organização,	análise	e	visualização	de	tais	dados.		
Bioinformá0ca	X	Biologia	Computacional	
Histórico:	
1953		 1965	
Margaret	Dayhoff	
programa	de	comparação	
de	sequências		
1983	
Primeiro	banco	de	dados	
de	sequências	de	proteínas	
(PIR)	
Década	de	70	
Raio-X	aplicado	a	
estrutura	de	proteínas	
Histórico:	
1980	
Altschul	publica	o	
BLAST	
1989	
Ins5tuido	o	consórcio	público	do	
projeto	genoma	humano	
1998	
Celera	entre	na	
corrida	do	genoma	
Histórico:	
2000	 15	e	16	de	fevereiro	de	2001	
Histórico:	
Atualmente	
Terceira	geração	de	sequenciadores	
-  PacBio	(Pacific	Bioscience):	sequenciamento	de	grandes	fragmentos	
-  Heliscope	(Helisco	Bioscience)	:	sequencimento	de	uma	única	molécula	
Alta	taxa	
de	erro	
Segunda	geração	de	sequenciadores	
Clonagem	in	vitro	
Grande	volume	de	dados	
Baixo	custo	
	
Fragmentos	pequenos		
Pirosequenciamento	 Por	ligação	 Por	síntese	
454	(Roche)	 SOLiD	(Applied)	 Solexa	(Illumina)	
Histórico:	
Atualmente	
GENÔMICA	1	 GENÔMICA	2	
PROTEOMICA	 PROTEOMICA	
Fold	change	entre	1	e	2	
Bioinformá0ca	como	área	mul0disciplinar	
Subáreas	da	Bioinformá0ca	
Bioinformá0ca	aplicada	a	análise	e	
quan0ficação	de	sequências	
DNA	 RNA	 Proteína	
(Genômica)	 (Transcriptômica)	 (Proteômica)	
Subáreas	da	Bioinformá0ca	
Bioinformá0ca	aplicada	a	análise	e	
quan0ficação	de	sequências	
Subáreas	da	Bioinformá0ca	
Bioinformá0ca	aplicada	a	análise	e	
quan0ficação	de	sequências	
Subáreas	da	Bioinformá0ca	
Biologia	de	Sistemas	
MODELO	
MATEMÁTICO	
Subáreas	da	Bioinformá0ca	
Bioinformá0ca	estrutural	
Subáreas	da	Bioinformá0ca	
Docking	
Subáreas	da	Bioinformá0ca	
Bioinformá0ca	estrutural	
Dinâmica	molecular	
Desafios	
Desafios	
Etapas	de	uma	análise	de	bioinformá0ca	
Dados	brutos	
Banco	de	dados	Método	experimental	
Correção	
Normalização	
Validação	experimental	
Modelagem	
Hipótese	
Integração	
Etapas	de	uma	análise	de	bioinformá0ca	
Semelhante	a	qualquer	outra	análise	experimental:	
		
ü  Você	deve	conhecer	a	fonte	dos	reagentes	(dados).	
ü  Você	deve	entender	seu	método	e	suas	suposições.	
ü  Você	deve	entender	seu	equipamento.	
ü  Você	deve	ser	crí5co	e	entender	potenciais	fontes	de	erro.	
ü  Você	necessita	interpretar	seus	resultados.	
ü  Seus	resultados	devem	ser	reprodusveis.