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. |