CourseFlyer

Внимание!!! На кафедре уже запущен сервер!!!
В пятницу, 27 апреля, в 15:20 в компьютерном классе будет первое занятие по удаленному доступу и элементарным юниксовским операциям.


Лекции
Дополнительные материалы
Лекция 1 

    Введение. Основные задачи молекулярной эволюции. Основные базы данных молекулярной биологии – NCBI, EMBL, ExPASy, PDB и другие. Базы данных геномов отдельных видов – SGD, FlyBase, Wormbase, MGI, MIPS, UCSC.       
    Введение в Unix и Perl. Обзор основных комманд Unix. Установка Unix под Windows. Perl – основной язык биоинформатики. Bioperl - Как perl спас проект «Геном человека».

 
Лекция 2

Молекулярная эволюция и популяционная генетика. Дарвин и Кропоткин. Типы мутаций. Изменчивость последовательностей внутри и между видами.
Шредингер "Что такое жизнь с точки зрения физика"
Определения жизни Карла Сагана
Кропоткин "Взаимопомощь как фактор эволюции"
Дарвин "Происхождение видов"

Дарвин "Путешествие на "Бигле""

Аминокислотные последовательности гена BRCA1 в формате Fasta, скачанные в классе с сайта  NCBI - BRCA1.fasta
Выравненные последовательности из файла BRCA1.fasta - BRCA1.aln
Открыть файл BRCA1.aln можно программой JalView

Лекция 3

Теория коалесценции. Распространение новых мутаций. Фиксация нейтральных мутаций. Случайный дрейф и селекционное давление. Теория нейтральной эволюции и адаптации.
Оригинальная публикация в Nature (2000) об исследовании митохондриальной ДНК "Mitohondrial Genome Variataion and the Origin of Modern Human"
Оригинальная публикация в  (2001) об исследовании хромосомы Y "The phylogeography of Y chromosome binary haplotypes and the origins of modern human populations "
О гене AMY1, способствующем переваривариванию крахмала: "Слюни сделали обезьяну человеком"
Оригинальная публикация в Nature Genetics (2007) о вариации числа копий гена AMY1 и их связь с диетой и эволюцией человека: "Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation"

Лекция 4

Модели эволюции нуклеотидных последовательностей. Модель Джукса-Кантора. Двупараметрическая модель Кимуры. Модель Хасегава-Кишино-Яно.
    Модели эволюции аминокислотных последовательностей. Частоты аминокислотных замен. LOG-ODDs матрицы счета. Матрицы PAM, связь с физико-химическими свойствами аминокислот. Матрицы BLOSUM.
Оригинальная публикация группы Маргарет Дэйхофф о матрице PAM1 (1978) : "A Model of Evolutionary Change in Proteins"
Оригинальная публикация о матрице BLOSUM (1992): "Amino acid substitution matrices from protein blocks."
Физико-химические свойства аминокислот
Буквенное обозначение аминокислот
Лекция 5

Поиск гомологичных последовательностей. Осваиваем программу
BLAST.


Лекция 6

Проект «Дерево жизни» (TOL, Tree of Life). Горизонтальный обмен генов. Основные понятия о филогенетических деревьях. Метод расстояний. Невзвешенный метод парной группировки (UPGMA). Метод ближайшего соседа (NJ). Бутстрэп. Выравнивание и построение деревьев с помощью программы  сlustalw.
Ответы на вопросы: О GC-содержании у бактерий и связи матриц весов с энтропией.

hem_alpha.fasta - последовательности гемоглобина альфа для разных видов в формате fasta

Файлы, полученные в результате работы программы clustalw
hem_alpha.aln -  выравнивание
hem_alpha.dnd - вспомогательное дерево для выравнивания
hem_alpha.dst - матрица расстояний с коррекцией Кимуры
hem_alpha.ph - дерево, построенное методом ближайшего соседа NJ.


 
Лекция 7

Учимся программировать на Perl. Установка ActivePerl под Windows. Установка пакета BLAST под Windows. Использование blastp на примере геномов двух бактерий. Пример perl-скрипта для обработки результатов blastp.  
Файлы, используемые во время лекции
Aeropyrum_pernix_K1_uid57757.faa - полный набор белков бактерии Aeropyrum pernix K1 uid57757
Spirochaeta_thermphila.faa - полный набор белков бактерии Spirochaeta_thermphila.faa
blast.out - результат работы blast c флагом -m 8
blast1.out - результат работы blast c флагом -m 9
blast2.out - результат работы blast без флагов
parse_file.txt - скрипт, печатающий только хиты с процентом идентичности выравнивания >=50%
blast_50%id.out - результат работы скрипта parse_file.pl


Лекция 8

Гомологи, ортологи, паралоги. Эволюция двух субъединиц АТФ-азы. Интеины. Эффект притяжения длинных ветвей. 
Программы: ClustalX, SeaView, NJPlot, TreeViewX, FigTree

Файлы, используемые во время лекции

ATPase_AB.txt - последовательности субъединиц A  и B ATP-азы (ATP-A и ATP-B) для представителей разных групп организмов
ATPase_inteins.txt - последовательности ATP-A для представителей разных групп организмов, из которых две содержат интеины
ATPase_inteins_LongBranch.txt - файл ATPase_inteins.txt, расширенный последовательностью ATP-A из флагеллярной ATP-азы.
ATPase_inteins_unrelated.txt - - файл ATPase_inteins_LongBranch.txt, расширенный случайной неродственной последовательностью.
Лекция 9

Основные принципы работы на сервере. Установка SSH-соединения. Основные команды UNIX. Основные команды vi.

Лекция 10

Проблемы нахождения ортологов. BranchClust - филогенетический алгоритм отбора семейств генов. Отбор семейств генов на примере 5 геномов протеобактерий.





BookHiggsAttwood
.djvu скачать