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Gene Expression: is it really complex or is it just missing parts ? USP – University of Sao Paulo LabPIB – Laboratório de Processamento de Informação Biológica http://labpib.fmrp.usp.br Prof. Dr. Vêncio [email protected]

IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

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Evento organizado pelo Instituto de Estudos Avançados da USP, Polo Ribeirão Preto (IEA-RP). Mais informações: http://www.iearp.blogspot.com.br/2012/09/perspectivas-sobre-aplicacoes-de_18.html

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Gene Expression: is it really complex or is it

just missing parts ?

USP – University of Sao Paulo

LabPIB – Laboratório de Processamento de Informação Biológica http://labpib.fmrp.usp.br

Prof. Dr. Vê[email protected]

Page 2: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Who are we ?

Page 3: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Who are we ?

Page 4: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Complex Systems

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Complex Systems

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Complex Systems

Page 7: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

2 + 2 > 4

Page 8: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

2 + 2 > 4

Page 9: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

2 + 2 = 5

1) Do we know all parts to sum them up ?

2) What are the interactions among parts ?

Page 10: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Joyce & Palsson, Nat Rev Mol Cell Biol (2006)

Biological Motivation

Page 11: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

2012 update on Joyce & Palsson, Nat Rev Mol Cell Biol (2006)

RNA-protein interaction

RNA-RNA interaction

structuromics

ncRNA

Biological Motivation

Page 12: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

RNA-protein interaction

RNA-RNA interaction

ncRNA

Biological Motivation

2012 update on Joyce & Palsson, Nat Rev Mol Cell Biol (2006)

structuromics

Page 13: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

RNA-protein interaction

RNA-RNA interaction

ncRNA

Biological Motivation … today

2012 update on Joyce & Palsson, Nat Rev Mol Cell Biol (2006)

structuromics

Page 14: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Bonneau et al., Cell (2007)

from wikipedia's “halobacterium” entry

~ 5 μm

from webmineral.com Mineralogy Database's “halite” entry

~ 1 cm

Page 15: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Bonneau et al., Cell (2007)

Page 16: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Bonneau et al., Cell (2007)

Page 17: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Bonneau et al., Cell (2007)

2 + 2 = 5

1) Do we know all parts to sum them up ?

2) What are the interactions among parts ?

Page 18: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Bonneau et al., Cell (2007)

2 + 2 = 5

1) Do we know all parts to sum them up ?

2) What are the interactions among parts ?

No, ncRNAs are still missing

Some are known,

but protein-RNA are missing

Page 19: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

ncRNA discovery by high-throughput sequencing RNA-seq

Wang et al., Nat Rev Gen (2009)

Page 20: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

ncRNA discovery by high-throughput sequencing RNA-seq

Felipe ten Caten, Diego Martinez, Lívia Zaramela - PhD Candidates

Page 21: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

ncRNA discovery by high-throughput sequencing RNA-seq

Felipe ten Caten, Diego Martinez, Lívia Zaramela - PhD Candidates

Page 22: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

ncRNA discovery by high-throughput sequencing RNA-seq

There is a transcript

but there is no protein

Page 23: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

Protein-RNA interaction discovery by RIP-Seq

Lívia Zaramela - PhD Candidate

Very similar to known

Chip-seq but for RNA

interactions

from wikipedia's “ChIP-sequencing” entry

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Protein-RNA interaction discovery by RIP-Seq

Marcos Abraão - PhD Candidate

Support Vectors

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So... back to the original question

is it really complex or is it just missing parts?

Page 26: IEA - Expressão gênica: é complexo mesmo ou só estão faltando partes?

So... back to the original question

is it really complex or is it just missing parts?

Probably both.

http://www.systemsbiology.org.au/

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Thank you for your attention!

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“ Simplicity is a great virtue but it requires hard work to

achieve it and education to appreciate it. And to make

matters worse: complexity sells better ”

-- E. Dijkstra.