Int. à Bioinformática (FMU - 08/05/2012)

Introdução àBioinformática

Leandro Lima – 08/05/2012llima@ime.usp.br

estudarcomputacao.com@lelimat

Quem sou eu* Bacharel em Ciência da Computação

Universidade Federal do Ceará (2003-2006)

* Mestre em Ciência da Computação

Universidade de São Paulo (2007-2009)

* Doutorando em Bioinformática

Universidade de São Paulo (2011- ????)

Trabalhos atuais:

* Hospital AC Camargo – Centro Internacional de Pesquisa e Ensino – Laboratório de Bioinformática e Bioestatística

* FMU – Professor do curso de Ciência da Computação

Quem sou eu

Record: 4m27s

Sumário

- Um pouco de Biologia

- Genômica

- Bioinformática

- Alinhamento de sequências

(programação dinâmica)

- Aplicações

- Estudo

- Trabalho

Um pouco de Biologia (I)

Gregor Mendel("Ensaios com plantas

híbridas", 1865)

Um pouco de Biologia (II)

Watson e Crick e a estrutura do DNA

(1953)

Imagem: http://pathology.jhu.edu/pc/BasicCauses.php

Um pouco de Biologia (III)

Dogma Central daBiologia Molecular

O genoma é toda a informação hereditária de um organismo que

está codificada em seu DNA

Etapas de estudo:

(1) Sequenciamento

(2) Montagem

(3) Anotação

Sequenciamento

Montagem

Anotação

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Sequenciamento

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Montagem

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Anotação

Sequenciamento de DNA

Sequenciamento de DNA

Uma definição de Bioinformática

“o conjunto das técnicas advindas da matemática, estatística e

computação aplicadas a problemas da biologia molecular”

João Setúbal, em Genômica, 2004

Alinhamento de sequências

Um exemplo usando programação dinâmica (7º semestre)

Alinhar as sequências

G A A T T C A G T T A

G G A T C G A

Resultado

G _ A A T T C A G T T A

| | | | | |

G G _ A _ T C _ G _ _ A

Score = 6

Outros estudos

- Single-nucleotide polymorphism (SNP, do inglês polimorfismo em único nucleotídeo)

Outros estudos (II)

- Copy-number variation

(CNV, do inglês variação

no número de cópias)

Dogma Central daBiologia Molecular

Expressão gênica(mRNA)

Medida de expressão Medida de expressão gênica (ex: microarrays)gênica (ex: microarrays)

Figuras: http://www.chrisdellavedova.com http://www.har.mrc.ac.uk/services/MPC/microarray/

NúmerosNúmeros

gene Am1 Am2 Am3 Am4 Am5 …A 2.5 1.5 5 6.3 3.4 …B 3.2 5.6 4.4 4 7 …C 4.5 10.3 1.2 5.5 5 …D 1.5 3.2 4.5 3.4 4.5 …E 3.5 6.7 2.6 2.5 2.5 …… … … … … … …

Matriz de transição

Padrões de expressãoPadrões de expressão

Clustering analysis(análise de agrupamento)

Funções biológicasFunções biológicas

Redes biológicasRedes biológicas

Redes biológicasRedes biológicas

É bom saber

- Matemática

- Estatística

- Computação

- Biologia

(um pouco de cada)

Linguagens mais usadas

Pós-graduações

- Programa Interunidades de Pós-Graduação em Bioinformática-USP

http://www.ime.usp.br/posbioinfo/

- Programa de Pós-Graduação em Bioinformática-UFPR

http://www.bioinfo.ufpr.br

- Programa de Pós-Graduação em Bioinformática-UFMG

http://www.pgbioinfo.icb.ufmg.br/

Onde trabalhar

- Hospitais

- Universidades

- Instituições de pesquisa (agropecuária, biomédica, etc.)

- Farmacêuticas

- Prestadoras de serviços

Perguntas?Perguntas?