Bazy danych DNA i RNA:

Istnieją 3 podstawowe bazy GenBank(USA), EMBL (Europe) & DDBJ (Japan), w kórych można wyszukiwać informacji o genach.

Zadanie 1.Wyszukać informacje o genie WWOX u człowieka

Wejdź na stronę główna NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/), wybierz bazę `'GENE'' i wpisz `'WWOX''

Otrzymaliśmy 23 rekordy u różnych organizmów, wybieramy pierwszy rekord dotyczący człowieka.

Ze strony tej możemy wyczytać następujące informacje o genie WWOX u człowieka

1. Symbol genu, pełna nazwa genu ( official symbol)

2. Odnośniki do innych baz ENSEMBL, HUMAN PROTEIN REFERENCE DATABASE, OMIM (see ralated)

3. Organizm z jakiego pochodzi (organism)

4. Pochodzenie, rodowód (lineage)

5. Inne skróty genu (also know as)

6. Krótka charakterystyka (summary)

W podrozdziale ,, Genomic regions, transcripts, and products'' wyświetla się mapa zawierająca odnośniki do sekwencji genomowej, transkryptów (mRNA) i białkowej:

• Sekwencja genomowa; numer NC_000016.9, gdzie można pobrać sekwencje genu w różnych formatach: FASTA i GenBank, Graphics

• Format Fasta

Homo sapiens chromosome 16, GRCh37 primary reference assembly

>ref|NC_000016.9|:78133551-79246564 Homo sapiens chromosome 16, GRCh37 primary reference assembly

GCAGTGCGCAGGCGTGAGCGGTCGGGCCCCGACGCGCGCGGGTCTCGTTTGGAGCGGGAGTGAGTTCCTG

AGCGAGTGGACCCGGCAGCGGGCGATAGGGGGGCCAGGTGCCTCCACAGTCAGCCATGGCAGCGCTGCGC

• Format GeneBank

Opis formatu:

LOCUS [nr rekordu, długość cząsteczki, topologia, kod działu i data],

DEFINITION [zawartość biologiczna rekordu],

ACCESSION [numer dostępu, odnośnik który powinien być cytowany],

VERSION [nr wersji, nr GI - geneinfo id],

DBSOURCE [źródłowa baza danych],

KEYWORDS, SOURCE [z jakiego organizmu pochodzi sekwencja],

ORGANISM [nazwa naukowa organizmu, nazwa angielska i krótka taksonomia],

REFERENCE,

COMMENT [rzadko, odnośnik do poprzedniej wersji lub nowego rekordu],

FEATURES [charakterystyk sekwencji, opis regionów, właściwości odnośnik do

CDS (sekwencji kodującej), funkcja biologiczna sekwencji],

ORIGIN [sekwencja],

// [koniec rekordu]

• Format graficzny pozwalający na przeszukiwanie sekwencji np. pozwala na wyszukiwanie sekwencji w określonej pozycji

Istnieje możliwość zapisywania określonych sekwencji w danym formacie (rozwijając download)

• transkryptów - skrót NM_......

• białka- skrót NP_.....

Podrozdział Genomic context- pozwala na dokładne poznanie lokalizacji i genów leżących na tym samych chromosomie,

p oznacza krótkie ramię, q - długie ramię

Wejść w Mapviewer

Podrozdział Bibliography:

Połaczenie z PubMed

Podrozdział Interactions: związek z innymi genami

Podrozdział General gene information: markery zdeponowane do analizy tego genu

Podrozdział Phenotypes- w jakich fenotypach chorobowych gen bieże udział

Podrozdział Homology- pokazuje homologię tego genu u różnych organizmów

Podrozdział Ontology- Opisuje właściwości genów i ich produktów w organizmie na poziomie funkcji produktów białkowych, roli w procesach biologicznych, struktury komórkowej.

Podrozdział General protein information- informacje na temat produktu białkowego genu

Podrozdział NCBI Reference Sequences (RefSeq)- posiada odnośniki do sekwencji referencyjnych w bazie NCBI zarówno sekwencji genomowej, mRNA jak i białka.

Zadanie 2 do samodzielnego wykonania:

Wyszukać informacje na temat ludzkiego genu PTEN.

1. Podać pełna nazwę genu

2. Podać inne alternatywne skróty tego genu

3. Podać numer dostępu do sekwencji :

• Genomowej

• mRNA

• białka

zapisać na pulpicie sekwencję białka w formacie FASTA i GeneBank

4. podać lokalizację genu PTEN

5. podać jakie geny leżą od końca 5' i 3' względem genu PTEN na tym samym chromosomie

6. podać w jakich stanach chorobowych zanotowano zmiany w genie PTE

Zadanie 3.Przeszukiwanie sekwencji promotorowych w bazie EMBL-EBI ( www.ebi.ac.uk)

1. W okno Search Box wpisz symbol U43589

2. Wejdź w bazę Nucleotide

3. Dany rekord można oglądać w różnych formatach, wejdź w format SRN

4. Co oznacza symbol wprowadzony do search box

5. Na którym chromosomie znajduje się ten gen?

6. Określ położenie promotora

7. Podaj sekwencję promotorową

8. Otwórz stronę główną w nowej zakładce i wpisz w oknie wyszukiwania „human ob gene, promoter exon 1”

9. Wejdź w rekord U48621

10. Co zawiera dana sekwencja

11. Wejdź w sekwencję exonową i porównaj ją z sekwencją rekordu U43589 (Różnice w liczbie wziętych par zasad wynikają z rozpatrywanego regionu).

Zadanie 4. do samodzielnego wykonania.

Znajdź dokładną sekwencję promotora ludzkiego genu WWOX w bazie EMBL-EBI.

Sprawdź ile miejsc inicjacji posiada ten promotor i w jakiej pozycji

Zadanie 5.Baza ENSEMBL (www.ensembl.org/index.html)

Wspólny projekt EMBL -EBI oraz Sanger Institute.

Wyszukiwanie informacji o genie MYO6 u człowieka

• Wyświetliły się 3 rekordy: 2 dotyczące genów i 1 markerów

• Wybierać ,,gene'': dostaliśmy 2 wyniki z dwóch różnych baz, wybieramy ENSEMBL

• Ze strony tej można wyczytać następujące informacje

• Pełna nazwa genu

• Lokalizacja

• Ilość transkryptów i produktów białkowych z numerami ID

• Jak odczytać dodatkowe informacje o transkryptach:

Wejść w `'splice variants''; wybrać pierwszy transkrypt ENST00000369985-opis tego transkryptu:

z ilu składa się eksonów:33, długość transkryptu: 5,651pz, długość białka podana w resztach aminokwasów: 1,262

-Jak odczytać i zapisać dodatkowe informacje o eksonach i intronach w transkrypcie?

wejść w `'exons'': otrzymuje się obraz sekwencji z podziałem na introny i eksony, na niebiesko zapisano sekwencje intronów, na czarno eksonów, na zielono sekwencje flankujące na końcu 3' i 5', na purpurowo sekwencja nie ulegająca translacji tzw. UTR ( Untranslated Region)można odczytać długość ich sekwencji .

*aby podejrzeć całą sekwencje intronów należy konfigurować stronę (configure this page): pokaż całą sekwencje intronową(Show full intronic sequence, save and close)

• Można również odnaleźć informacje na temat polimorfizmów;

Jeśli chcemy otrzymać informacje o wszystkich polimorfizmach dla wszystkich transkryptów należy wejść w zakładkę `' gene'', a następnie `'variation table''

W bazie tej istnieje kod (Ambiguity code)wg IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)

Oznaczenia do tabelek o polimorfizmach genaów:

• Alternate residues. - aminokwasy wymieniane w sekwencji białkowej.

Przykładowe typy SNP:

• Non-synonymous (nie-synonimiczny)-wymiana nukleotydu powoduje kodowanie innego aminokwasu

• Synonymous (synonimiczny)-tzw. mutacja cicha, nowo powstała trójka kodująca jest synonimiczna z wyjściową, dlatego też sekwencja aminokwasów w białku tez nie ulegnie żadnej zmianie

• frameshift variation-zmiana ramki odczytu

• Stop lost -utrata kodonu stopu.

Jeśli chcemy wybrać tylko określony rodzaj SNP, można konfigurować stronę `'configure this page''i zaznaczyć w `'Select Variation Type''np.non-synonymous

*jeśli zaś chcemy znaleźć informacje o SNP dla określonego transkryptu to należy wybrać transkrypt np. ENST00000369985 i wejść w zakładkę `'Variations''

Zadanie 6 do samodzielnego wykonania:

Korzystając z bazy ENSEMBL wyszukaj informacji na temat ludzkiego genu bcl2:

1. Rozwiń skrót genu

2. Na którym chromosomie znajduje się ten gen

3. Ile ma tran skryptów i który jest najdłuższy

4. Podać długość transkryptu 1, ile zawiera eksonów i z ilu aminokwasów składa się jego produkt białkowy

5. jakie rodzaje polimorfizmów wystepują w transkrypcje BCL2-001 i jakie allele SA wymieniane

6. ile opisano polimorfizmów synonimicznych w całym tym genie?

Bazy genomowe NCBI

Genome - baza zawierająca informacje o całych zsekwencjonowanych genomach

Zadanie7.

1. W bazie Genome wyszukaj genom mitochondrialny bizona

wpisz: Bubalus bubalis

a) Ile genów znajduje się w mitochondrium bizona?

b) Jaka jest zawartość par GC?

c) Ile jest pseudogenów?

d) Jaki jest procent sekwencji kodujących?

e) Czy ten genom jest kolisty czy liniowy?

f) Odnajdź w genomie gen cytb - wpisz pod tabelką symbol genu

g) jakie geny znajdują się w genomie w pobliżu genu cytb

Zadanie 8 do samodzielnego wykonania:

Sprawdź powyższe informacje o genomie mitochondrialnym Mus musculus molossinus (podgatunek myszy domowej)

1. Z ilu składa się genów?

2. Ile zawiera RNA strukturalnych?

3. Jaką ma długość genom mitochondrialny u tego organizmu?

4. Jak jest zawartość dinukloetydu GC i sekwencjo kodujących?

5. Podać jakie geny znajdują się w najbliżej genu COX3 od jego 5' i 3' końca?

Zadanie 9.

Wyszukiwanie informacji dotyczących sekwencji mitochondrium psa domowego (Canis lapus)

Wpisz w bazie `'Genome'' Canis lupus

a) podaj liczbę genów

b) jaką pozycję (w pz) ma nukleotyd stanowiący początek sekwencji kodującej cytochrom b (CYTB)?

Wejść w liczbę białek jaka się wyświetliła, wyszukać nazwę genu CYTB w tabelce

c) jaką długość( w aminokwasach) ma białko ATP8?

d) na której nici (sensowej/antysensowej) leży gen kodujący podjednostkę 6 dehydrogenazy NADH?

Zadanie 10 do samodzielnego wykonania

Podaj następujące informacje dotyczące kompletnej sekwencji chloroplastu eugleny (Euglena gracilis):

a) podaj liczbę białek
b) jaką pozycję (w pz) ma nukleotyd stanowiący początek sekwencji kodujacej białko D2 fotosystemu II (photosystem II protein D2, psbD)?
c) jaką długość ( w aminokwasach)ma białko rybosomalne rps18?

d) na której nici (sensowej/antysensowej) leży gen kodujący białko czynnik elongacji Tu (tufA)

Długość sekwencji

intron

ekson

Nie cała sekwencja intronowi( są ……..)

[numer ID dla SNP(Single Nucleotide Polimorfism). Wpisz cytat z dokumentu albo podsumowanie interesującej kwestii. Pole tekstowe można umieścić w dowolnym miejscu w dokumencie. Użyj karty Narzędzia pól tekstowych, aby zmienić formatowanie pola tekstowego cytatu.]

typ, efekt SNP

pozycja aminokwasu w sekwencji.

Jaki allel jest wymieniany na jaki

Jakie aminokwasy są wymieniane na jakie

pozycja aminokwasu w sekwencji

Nazwa genu o symbolu U43589, co zawiera

Typ cząsteczki i długość

Sekwencja promotora z zawartością poszczególnych nukleotydów

Lokalizacja genu

Położenie promotora

sekwencję otaczającą promotor , sam promotor i exon 1

Początek i koniec sekwencji kodującej dane białko

Typ nici na której jest kodowane białko(+sensowna, - nonsensowna)

Długość białka w aminokwasach

---