Bioinformatics

1Section for Bioinformatics

Bioinformatik Übungen SS 2010ABI

stephan.pabinger@i-med.ac.at

http://genome.tugraz.at/UMIT/

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2Section for Bioinformatics

Übung II

Rückblick

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3Section for Bioinformatics

Hund

Maus

Ratte

Huhn

Konservierung der SCD Gensequenzen

1kb

Übung II - Rückblick

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4Section for Bioinformatics

Übung III

Einführung, Teil 1

Transkriptionsfaktoren

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5Section for Bioinformatics

Genexpression - Regulierung

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6Section for Bioinformatics

Basale Transkriptionsfaktoren (TF):– TBP, TAFs

Spezifische TF:– CREB,c-Jun, Sp1, C/EBP....

– binden bei bestimmter DNA-Sequenz (Regulatory Elements)

Änderung der Chromatinstruktur ist wichtig, da dies erst ermöglicht, dass TF an DNA binden kann.

Regulierung der eukar. Transkription

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7Section for Bioinformatics

A. Zinc fingers B. Helix-turn-helix

C. Leucine zipper D. Helix-loop-helix

http://www.gene-regulation.com/pub/databases/transfac/cl.html

Transkriptionsfaktoren - Klassen

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8Section for Bioinformatics

TSS

5‘UTR CDS

TATA

HNF-1 CYP2H1HNF-3 C/EBP

GTTAATGATT TGTTTGTTTT TTGGCCAA

Jeder TF bindet im Promotor mehrerer Zielgene

Sequenz von TFBS:– für TF spezifisch

– variiert für verschiedene Gene und Organismen

Mehrere TF beeinflussen die Transkription (Modul)

-200

promoter

Polymerase II

-40

Transkriptionsfaktor Bindungsstellen (TFBS)

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9Section for Bioinformatics

TSS

5‘UTR CDS

TATA

HNF-1 CYP2H1HNF-3 C/EBP

GTTAATGATT TGTTTGTTTT TTGGCCAA

TF Kaskaden– positive Rückkoppelungen

Suche nach potentiellen TFBS in Promotoren:– Consensus Sequence

– Position Weight Matrix (PWM)

– Hidden Markov Models (HMM)

-200

promoter

Polymerase II

-40

Transkriptionsfaktor Bindungsstellen (TFBS)

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10Section for Bioinformatics

Übung III

Einführung, Teil 2

Rekombinante DNA Technologie

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11Section for Bioinformatics

Anwendungen DNA Klonierung

Proteinsynthese

Expressionsversuche in vitro

Erzeugung von Genbanken

Gen-Transfer in Eukaryonten

Gen-Transfer in Pflanzen

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12Section for Bioinformatics

Polymerasen– DNA Polymerasen

Nucleasen– Restriktionsenzyme

Ligasen

Verwendete Enzyme

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13Section for Bioinformatics

Polymerasen– DNA Polymerasen

Nucleasen– Restriktionsenzyme

Ligasen

Verwendete Enzyme

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14Section for Bioinformatics

1. DNA und Vektor isolieren

2. Beide mit BamH1 scheiden

3. Mischen – Anlagerung

4. Ligase hinzugeben

5. In E. Coli transformieren

6. Ausplattieren

7. Kolonien selektionieren

Klonierprozess

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15Section for Bioinformatics

Kloniervektor (pBR322)

Plasmid

Ampizilin-Resistenz

Tetracyclin-Resistenz

Poly-Linker

Origin of Replication

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16Section for Bioinformatics

Selektion mittels Antibiotikaresistenz

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17Section for Bioinformatics

Selektion mittels X-Gal

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18Section for Bioinformatics

Andere Kloniervektoren

Vektor Länge (kbp)

Plasmid 10Bakteriophage 18

Cosmid 40BAC 300YAC 600

Mega- YAC 1400

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19Section for Bioinformatics

Übung III

Problemstellung

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20Section for Bioinformatics

Gegeben:

Klonierte Sequenz

Gesucht:

Welcher Kloniervektor wurde verwendet? – Name– AccessionNr– Länge

In welchem Bereich der gegebenen Sequenz ist das Insert einkloniert?

– Position von – bis– Länge

Worum handelt es sich bei dem Insert? – Name– AccessionNr– Organismus– Länge– Funktionelle Beschreibung– Literaturreferenz (PubMed ID‘s,

Reviews)

Welche Art von Kontaminierung ist vorhanden?

– Beschreibung– Länge

In welcher Schnittstelle wurde das Insert einkloniert (Hinweis: 6 bp cutter)?

– Name– Sequenz– Aminosäuresequenz

Gibt es ähnliche Proteine im Menschen? – Name– AcccessionNr– Beschreibung

Beschreibung der konservierten Domänenen?

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21Section for Bioinformatics

Appendix

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22Section for Bioinformatics

Transkriptionsfaktoren