การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ...

39
การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีวสารสนเทศศาสตร์ ดร. สิทธิพร ปานเม่น ศูนย์พิษวิทยา สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุข RU0043 RU0143 RU0201 RU0129 RU0150 RU0106 RU0156 RU0177 RU0116 RU0183 RU0151 RU0051 RU0092 RU0146 RU0169 RU0197 RU0079 RU0147 RU0095 RU0046 RU0026 RU0041 RU0110 RU0034 RU0211 RU0062 RU0047 RU0102 RU0010 RU0198 RU0001 RU0149 RU0140 RU0153 RU0207 RU0180 RU0013 RU0014 RU0131 RU0206 RU0093 RU0053 RU0148 RU0038 RU0152 RU0185 RU0036 RU0196 RU0042 RU0039 RU0094 RU0055 RU0044 RU0063 RU0078 RU0172 RU0204 RU0012 RU0155 RU0166 RU0008 RU0025 RU0184 RU0049 RU0058 RU0107 RU0168 RU0111 RU0023 RU0037 RU0205 RU0181 RU0077 RU0056 RU0057 RU0015 RU0144 RU0161 RU0199 RU0162 RU0176 RU0097 RU0132 RU0202 RU0101 RU0139 RU0187 RU0113 RU0048 RU0163 RU0059 RU0128 RU0064 RU0011 RU0003 RU0054 RU0061 RU0103 RU0060 RU0186 RU0052 RU0145 RU0109 RU0104 RU0045 RU0108 RU0142 RU0091 RU0167 RU0203 RU0105 RU0035 RU0182

Upload: others

Post on 09-Apr-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

การวเคราะหขอมลจโนมและ

การประยกตใชโปรแกรมทาง

ชวสารสนเทศศาสตร@

ดร. สทธพร ปานเมน@

ศนยพษวทยา สถาบนวจยวทยาศาสตรสาธารณสข@RU

0043

RU0143

RU0201

RU0129

RU0150

RU0106

RU0156

RU0177RU0116

RU0183

RU0151

RU0051

RU0092

RU0146

RU0169

RU0197

RU0079

RU0147

RU0095

RU0046

RU0026

RU0041

RU0110RU0034

RU0211

RU0062

RU0047

RU0102

RU0010

RU0198

RU000

1

RU0149

RU0140

RU0153

RU0207

RU0180

RU0013RU0014

RU0131

RU0206

RU0093

RU0053

RU0148

RU0038

RU0152

RU018

5

RU0036

RU0196

RU0042

RU003

9 RU0094

RU0055

RU0044

RU0063

RU0078

RU0172

RU0204

RU0012

RU0155

RU0166RU0008RU

0025

RU0184

RU0049

RU0058

RU0107

RU0168

RU0111

RU0023

RU0037

RU0205

RU0181

RU0077

RU0056

RU0057

RU0015

RU0144

RU0161R

U0199

RU0162

RU0176

RU0097

RU0132

RU0202

RU0101

RU0139

RU0187

RU0113

RU0048

RU0163

RU0059

RU0128

RU0064RU0011

RU0003

RU0054RU0061

RU0103

RU0060

RU0186

RU0052

RU0145

RU0109RU0104

RU0045

RU0108

RU0142

RU0091

RU0167

RU0203

RU0105

RU0035

RU018

2

Page 2: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Bioinformatics @

Ø An interdisciplinary field: !

ü Computer science !

ü  Statistics!

ü Mathematics!

that develops methods software tools for

understanding biological data.!

Page 3: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Outline@

Ø  Sequence analysis!

Ø  Creating and presenting phylogenetic trees!

Ø  CIPRES: Cyberinfrastructure for Phylogenetic

Research !

Page 4: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (1)@DNA chromatogram viewing, editing & printing @

Page 5: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (2)@

Page 6: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (3)@

Page 7: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (4)@

Page 8: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (5)@

Page 9: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (6)@

BLAST: Basic Local Alignment Search Tool @

Ø Identify a DNA or protein sequence of interest@

Ø Identify other sequences that are related to the

sequence of interest@

Ø Identify members of gene families @

Ø Use to infer function & evolutionary relationships @

Ø Go to https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi @

Page 10: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (7)@

BLAST: Basic Local Alignment Search Tool @

Page 11: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (8)@BLAST: Basic Local Alignment Search Tool @

Search nucleotide database using nucleotide

sequence!

Search protein databases using a translated

nucleotide query !

search all six reading frame of nucleotide sequence

database using protein sequence !

search protein database using the protein sequence !

Page 12: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (9)@BLAST: Basic Local Alignment Search Tool @

Page 13: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (10)@BLAST: Basic Local Alignment Search Tool @

Page 14: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (11)@Sequence and alignment using Geneious @

Page 15: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (12)@Genome assembly using Geneious @

Page 16: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (13)@Genome assembly using Geneious @

Page 17: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (14)@Annotate & predict using Geneious @

Page 18: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

MKNPKKKS

Page 19: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (15)@Find variations using Geneious @

Page 20: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (16)@Find variations using Geneious @

Click เพอ export & save @

Page 21: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Sequence analysis (16)@Find variations using Geneious @

Page 22: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Creating and presenting phylogenetic trees (1)@

PAUP* (Phylogenetic Analysis Using Parsimony

*and other methods)@

Garli: Genetic Algorithm for Rapid Likelihood

Inference@

RAxML - Randomized Accelerated Maximum Likelihood@

Page 23: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Creating and presenting phylogenetic trees (2)@

Maximum Parsimony @

Maximum Likelihood ! Bayesian Analysis !

Tree with the @minimum number @

of changes & @BS support @

Tree with the @maximum likelihood @

& BS support @

Tree with the @greatest likelihood @

& PP support @

No model of evolution needed@ Needs evolutionary model @

Page 24: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Creating and presenting phylogenetic trees (4)@

Page 25: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Creating and presenting phylogenetic trees (4)@

Page 26: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Ø the CIPRES Portal, under the NSF-sponsored

Cyberinfrastructure for Phylogenetic Research Project.!

Ø RAxML, MrBayes, BEAST, GARLI, MAFFT,

DPPDIV, FastTree, jModelTest2, PAUP, Migrate-N

and others !

Ø Website: https://www.phylo.org !

การใชงานในระบบ CIPRES !

(Cyberinfrastructure for Phylogenetic Research)!

Page 27: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

Ø  เขาส Website: https://www.phylo.org !

Ø  ลงทะเบยนใชงานในระบบ “Use the CIPRES Science Gateway”!

Page 28: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree
Page 29: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree
Page 30: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree
Page 31: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

การสราง ML-tree โดยการใช RAxML-HPC2 on XSEDE @

Ø  สราง DNA data matrix (DNA alignments)!

Ø  เปลยนไฟล DNA data matrix ใหอยในรป .PHY สามารถ export

file จากโปรแกรม Geneious หรอ BioEdit/ PAUP/MEGA!

Ø เขาระบบ CIPRES สราง Create New Folder และนำไฟล DNA

data matrix ใหอยในรป .PHY เขาในระบบ!

Ø เลอก Toolkit เลอก RAxML-HPC2 on XSEDE !

Page 32: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

การสราง ML-tree โดยการใช RAxML-HPC2 on XSEDE @

Page 33: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

การสราง ML-tree โดยการใช RAxML-HPC2 on XSEDE @

Page 34: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree
Page 35: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree
Page 36: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree
Page 37: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree

หลงจาก run เสรจจะมการแจงเตอนทางเมลของผใช และเราสามารถโหลดขอมลทงหมดใน Tasks จากนนนำขอมลไปใชงานตอ !

Page 38: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree
Page 39: การวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมและ การประยุกต์ใช้โปรแกรมทาง ชีว ...nih.dmsc.moph.go.th/KM/61/8/bioinformatics3.pdfการสร้างML-tree