Pracownia bioinformatyczna 54. OB
948 segments
Cześć, z tej strony Michał z kanału
Magobiologia. Witam was bardzo
serdecznie w następnym odcinku
poświęconym olimpiadzie. Dzisiaj zrobimy
sobie pracownię bioinformatyczną 54
olimpiady biologicznej. Zapraszam do
oglądania. Na początku wstęp. No
przeczytajmy sobie go. Rozwiązując
zadania możemy korzystać z wymienionego
poniżej oprogramowania. Ape, czyli już
legendarny program z olimpiady
biologicznej, domyślne składniki systemu
operacyjnego, kalkulator, notatnik i w
każdym zadaniu samodzielnie wybieramy
program lub programy. Metoda rozwiązania
nie będzie oceniana,
liczy się wyłącznie końcowy wynik i
odpowiedzi zapisujemy w pliku odpowiedzi
txt. Ja tego nie będę robił. Yyy, ten
plik w takiej formie jak powinien być.
Treść tego pliku znajdziecie w opisie
yyy tego filmu.
Y więc tutaj mamy jeszcze wskazówki jak
ten plik uzupełniać. Nie zmieniamy
nazwy, nie dodajemy dodatkowych wierszy.
To nas nie interesuje. Nas interesuje
część merytoryczna
tej olimpiady. No i mamy katalog
sekwencje, w którym znajdują się cztery
sekwencje. Ja ten katalog już pobrałem.
również możecie go pobrać z strony
olimpiady biologicznej. No i mamy plik
pierwszy NC012920
GB format Ginbank. To jest całkowita
sekwencja nukleotydytowa
mitochondrialnego DNA Homo Sapiens.
Format Ginbank różni się od formatu
fasta, który jest formatem wyłącznie
przechowującym sekwencje, że zawiera
również informacje o tym, co ta
sekwencja koduje.
NG to następny plik. Tutaj to G będzie
sugerowało nam, żeby mamy do czynienia z
sekwencją genu
i nm sekwencja dojrzałego mRNA
kodującego białko TRM5.
M, czyli mamy gen i mRNA tego samego
białka. No i mamy PUC18
Fastę, sekwencję nukleotydową wektora
PUC18 właśnie. No i sekwencja mRNA
zawiera tym zamiast uracylu ze względu
na konwencję przyjętą do zapisywania
sekwencji nukleotydowych stosowaną w
analizach bioinformatycznych. Tak
bioinformatycy właśnie robią, że nie
przejmują się tym, że w rzeczywistości
jest inaczej. Zapisujemy wszystko jak
DNA. I mamy jeszcze załącznik pierwszy,
w której umieszczono tabelę z
aktywnością enzymów restrykcyjnych w
zależności od buforu AD, w którym
zachodzi reakcja.
ten załącznik za chwilę w którymś tam
zadaniu z tego co pamiętam zobaczymy. No
dobra, no to mamy wstęp teraz też
teoretyczny. Enzym TRM5 występujący u
ludzi katalizuje reakcję metylacji
guaniny w pozycji 37 w różnych trna.
Wykazano, że substratem reakcji
metylacji jest mitochondrialny TRNA
przenoszący prolinę. Do badania
aktywności enzymatycznej TRM5 jest
niezbędna produkcja TRNa prolinowego
Invitro. Matrycą do transkrypcji invitro
jest wektor przenoszący zawierający,
przepraszam dwa elementy. Promotor dla
polimerazy RNA z faga T7 oraz sekwencje
genu prolinowego.
Konstruk genetyczny będzie oparty na
wektorze PUC18, którego miejsce
ułatwiające klonowanie zostało
przedstawione poniżej. Czyli będziemy
mieć zarówno promotor dla polimerazy
RNA, a zaraz po nim, po tym promotorze
będziemy chcieli wkleić sekwencję genu
pro, żeby po prostu zachodziła
ekspresja.
no właśnie tego genu i żeby powstawało
nam TRNA Pro,
żeby zbadać aktywność enzymatyczną TRM5,
który
metyluje właśnie to TRN na PR. Tutaj
było to napisane. I mamy również
miejsca, które będą nas interesowały,
miejsca restrykcyjne w tym wektorze
PUC18.
Widzimy, mamy Hint 3, PST1, BAMH1, KPN1
i Eco R1. Yyy, wszystkie mają z tego co
widzę sześć nukleotydów długości. Yyy,
ale też będziemy więcej o tych enzymach
wiedzieć z załącznika 1, który gdzieś to
na następnych zadaniach się yyy pojawi.
Zamówiono syntezę dwóch
oligonukleotydów, które zostaną
zmieszane w równym stosunku molowym,
podgrzane do 95 stopni Celjusza, a
następnie powoli schłodzone do
temperatury pokojowej. Poddane
hybrydyzacji oligonukleotydy będą
promotorem T7 i zostaną wprowadzone do
wektora PUC18 uprzednio strawionego
enzymami restrykcyjnymi hint 3 i PST1.
To bardzo ważne, należy to podkreślić.
Hint 3 i PST1 będą tymi enzymami,
którymi będziemy przecinać nasz plazmit
PUC18.
I teraz nie wiem czy tutaj wiecie o co
chodzi. To znaczy y zamiast mieć od razu
wstawkę y którą wstawimy w ten plazmit
po przecięciu go hint 3 i pst1, my
zamawiamy jeden nukleotyt,
oligonukleotydyt z tej wstawki, drugi
oligonukleotyt, one tworzą strukturę
dwuniciową i tą strukturę dwuniciową
dopiero wstawiamy w to miejsce, które
zostało przecięte tymi enzymami hint.
Yyy, więc tutaj tak się po prostu
eksperyment yyy
prezentuje.
No i mamy zadanie 11. Yyy, który bufor
wybrać? Przepraszam za tą literówkę w
pod tytule. Mamy załącznik pierwszy,
mamy nazwę enzymu, sekwencję 5 prim, 3
prim, aktywność w stosunku do aktywności
maksymalnej w różnych buforach, tychże
enzymów. I mamy jeszcze oznaczenie z
gwiazdką. świadczy o niespecyficznej
aktywności enzymu restrykcyjnego
względem rozpoznawanej przecinaniaj
sekwencji nukleotydowej.
I oznaczenie taki desz określa miejsce
przecięcia DNA w obrębie rozpoznawanej
przez enzym restrykcyjny palindromicznej
sekwencji nukleotydowej. Tak, czyli BAM
H1 tnie w ten sposób, Eco R1 tutaj też
hint 3 w ten sposób KPN1 bardzo podobnie
tylko przy końcu 3 prim tych sekwencji i
PST1 również przy końcu 3 prim. tych
sekwencji. Pamiętajmy, że z tego co
wiemy z poprzedniego
wstępu do zadania, ale także z tego
zadania 1. będziemy przecinać
nasz wektor PUC18 enzymami hint 3 i
PST1. Tak? I teraz w zadaniu 1. mamy
określić bufor, w którym jednoczesne
trawienie wektora PłC18 tymi enzymami
zachodzi najwydajniej. Y, no i w
odpowiednie miejsce w tym pliku mamy
wpisać odpowiednie oznaczenie literowe
buforu A, B, C lub D. No więc zobaczmy
sobie te bufory. Mamy bufor A, patrzymy
na hint PST1, suma wynosi około 100.
Bufor B 100 + 75 175
100 150, więc gorzej niż bufor B. No i
bufor D zupełnie słabo, no bo mamy 100,
ale tutaj też mamy niespecyficzną
aktywność tego enzymu restrykcyjnego,
więc wybieramy bufor B i to jest
odpowiedź do tego zadania. Bardzo proste
zadanie na początek. Natomiast zadanie
drugie jest według mnie najtrudniejsze z
całego z całego arkusza.
Mamy podać sekwencję
drugiego oligonukleotydu, które zostało
zamówiony, czyli tego, który mówiłem
składa się z tym pierwszym.
Całe szczęście mamy zamówiony jeden z
oligonukleotydów i mamy sekwencję podaną
tego oligonukleotydu.
Tutaj widzimy jego sekwencję od 5 do 3
prim i podkreślono tę część sekwencji,
która stanowi promotor T7, czyli ta
część T a i tak dalej do tata to jest
promotor T7. Natomiast tutaj mamy jakieś
takie overhangi, tak to się mówi na to,
że one tak poza tą częścią kluczową tego
oligonukleotydu, one jeszcze tak wiszą.
Dobra. No i teraz mamy podać sekwencję
drugiego oligonukleotydu, który został
zamówiony. Sekwencję mamy wpisać w
orientacji 5 prim 3 prim. O tym bardzo
trzeba pamiętać.
W plik y odpowiedzi txt. No i wyłącznie
stosujemy ACG lub t. I teraz tak,
zrobimy to też w apie, ale chciałbym,
żebyśmy na razie to zrobili na kartce,
bo to się wam może przydać do myślenia o
tych, o te takim typie zadań, jeśli
pojawi się podobne w tym lub w
przyszłych latach na olimpiadzie.
Mamy enzymy, które mamy enzymy Hint 3 i
PST1. Wiemy jak one tną i wiemy też jak
wygląda sekwencja tutaj w ich pobliżu w
tym plazmidzie.
Dobra. No i teraz tak. Plazmid przed
strawieniem. Tutaj jest przepisana ta
sekwencja,
która występuje tutaj.
Tylko troszeczkę dodałem jeszcze od
siebie, to znaczy dopisałem po prostu
drugą nić.
Mamy miejsce rozpoznawane przez hint 3.
Mamy miejsce rozpoznawane przez PST1. No
i teraz przecinamy hint 3 i pst 1.
Powstają nam zgodnie z tymi wzorcami.
Hint 3 widzimy przecina tutaj
tak. A PST1 przecina tutaj między A i G
i tutaj między A i G. A hint 3 też tutaj
przecina. Oczywiście
powstają nam takie oto lepkie końce w
DNA. I teraz ten jeden oligonukleotydyt
już może się tutaj wcisnąć. Zauważcie,
że on ma AGCT na początku,
a więc w tej nici 5 prim 3 prim, on
będzie mógł tutaj utworzyć wiązania
wodorowe AGCT.
I podobnie tutaj na końcu 3 prim. Mamy
ACGT
ACGT, tak więc on tutaj może się
wcisnąć. Wpis wpiszmy go zatem tutaj. No
a sekwencja tego drugiego
oligonukleotydu to będzie po prostu ta
sekwencja, której tutaj brakuje. Czyli
po prostu możemy sobie ją dopisać,
tak? I to co jeszcze musimy zrobić to
pamiętajmy o tym, że musimy ją wpisać w
orientacji 5 prim 3 prim, czyli od tego
końca do tego końca. No i to wystarczy
po prostu obrócić i mamy gotową
odpowiedź. Ja teraz postaram się wam
pokazać jak to zrobić bez takiego
pisania na kartce, tylko też żeby to
zrobić w apie. Przenosimy się do AP.
Dobra, jesteśmy już w apie. Mamy podaną
sekwencję naszego oligonukleotydu. No
ale musimy na początku wziąć plazmid,
gdzie chcemy wstawić, w który chcemy
wstawić ten oligonukleotyt.
To znaczy chcemy wstawić hybrydę
oligonukleotydów. No ale wiecie o co mi
chodzi. przepraszam te skróty myślowe.
Więc wybieramy sobie w apie gen
znaczy plik, który jest związany właśnie
z plazmidem.
Otwieramy go i teraz wiemy, że
przecinamy go hint 3 i PST1, więc
zaznaczmy sobie te miejsca na początku
może w tymże plazmidzie.
Dobra, zaznaczamy hint 3 pst1 i klikamy
highlight. O, akurat byłem w tym oknie,
gdzie były te enzymy. No i widzimy to,
co to samo, co widzimy tutaj w treści
zadania. Tak, to jest ten dokładnie
fragment, który tutaj jest
przedstawiony.
Dokładniej zaczyna się tutaj od tego
TGC.
I tutaj widzimy, że no tak jak
mówiliśmy, będziemy mieli przecięcie
tutaj i będziemy mieli przecięcie tutaj.
Ale żeby zobaczyć dokładnie gdzie
będziemy mieli przecięcie, jeśli nie
mamy dostępu do załącznika 1, to teraz
zamiast podświetlać tylko te miejsca
możemy po prostu przeprowadzić
przeprowadzić trawienie. Znów klikamy
sobie enzyme selection i możemy kliknąć
digest.
Dobra, digest, czyli trawić. No i teraz
co nam powstało? Powstały nam takie trzy
sekcje.
Powstała nam sekcja, która się zaczyna
od startu i aż do miejsca rozpoznawanego
przez hint 3. Tutaj możemy ją sobie
zaznaczyć klikając na nią. Możemy sobie
zaznaczyć też część od Hint 3 do PST1,
czyli ta, która została wycięta. Możemy
ją tak traktować.
No i mamy jeszcze sekwencję od PST1 do
samego końca.
Nas teraz tak naprawdę będzie
interesowało, co my chcemy wziąć
sekwencję od startu do hint 3, później
wstawić nasz oligonukleotydyt, a później
wstawić tą część do samego końca. Więc
weźmy sobie otwórzmy nowy plik,
zapiszmy go jako załóżmy
plazmit
z
wstawką.
Okej. I teraz tak, będziemy sobie po
prostu
kopiować.
Uporządkujmy najpierw swoje miejsce
pracy i będziemy po prostu kopiować te
rzeczy. Czyli mamy tak start hint 3.
Klikamy copi, klikamy paste. Okej.
Yyy, widzimy, że nam się poprawnie to
zaznaczyło, to znaczy do tego pierwszego
a też zostało to skopiowane.
Teraz wstawiamy
nasz oligonukleotydyt.
Okej, wstawiliśmy.
Sprawdzamy czy się wszystko dobrze
wstawiło. Wydaje się, że tak. i
wstawiamy pozostałe
pozostałą część plazmidu. Oj,
przepraszam. Hops.
Copi
i paste.
Dobra.
I widzimy, że zostały odtworzone miejsca
w tym nowym plazmidzie. Odtworzone
miejsca rozpoznawane przez Hint 3 i
PST1. To nas na razie nie interesuje.
Nas na razie interesuje jaką sekwencję
ma ten nasz drugi oligonukleotyt.
I teraz tak, tu widzimy
ten oligonukleotyt, który jest tutaj.
Tak. I teraz wiemy, że hint 3 on
przecina tutaj tak mamy pokazane tym
nawet, nie wiem czy to widać, ale tutaj
tymi czarnymi takimi dziubkami zostają
pokazane miejsca gdzie te enzymy
przecinają tą sekwencję. Więc to co jest
tutaj
pomiędzy tymi dziubkami to jest ta
sekwencja drugiego oligonukleotydu.
No to skopiujmy ją sobie.
Pamiętajmy, że ona jest tutaj z tego od
tego końca do tego końca, bo mamy ją
podać od 5 do 3 prim. Więc tak naprawdę
możemy albo zrobić copi i później ją
obrócić, zrobić to reverse complement,
odwrotnie komplementarną sekwencję, albo
od razu zrobić copy reverse complement,
zrobić nowy plik.
Okej,
zapiszemy sobie go jako
drugi oligonukleotydyt.
I to jest odpowiedź do tego zadania. To
co, chyba czas wrócić do prezentacji.
Dobra, no to jesteśmy już z powrotem w
prezentacji. Przejdźmy do zadania 13. W
pliku NC012920GB
w formacie Ginbank znajduje się pełna
sekwencja mitochondrialnego DNA.
Przeanalizuj ją w programie AP i znajdź
gen Trna Pro. Możesz to zrobić na dwa
sposoby. Na razie pominę te sposoby. My
sobie je przeczytamy już jak będziemy to
robić.
Zrobimy i ten, i ten sposób.
Jeśli jest taka potrzeba, użyj funkcji
dostępnych w w menu edit. Cut, copy,
paste. Wytnij, copiuj, wklej. I to to co
już robiliśmy poprzednio, czyli cut
refcom, copy refcom i paste refc.
Wytnij, kopiuj, wklej, ale robią tą
jednocześnie odwrotn odwrotnie
komplementarną sekwencję. Tak. No i to
jest to już tutaj napisane. Reverse
complemento funkcja, która zmieni
zaznaczoną sekwencję na odwrotnie
komplementarną. I mamy podać sekwencję
genu trna pro w orientacji 5 prim do 3
prim w odpowiednie miejsce w pliku
odpowiedzi txt. No to wracamy do AP.
Dobra, to jesteśmy znowu w apie i teraz
taka dla was rada. Zapisujcie sobie
wszystkie pliki z poprzednich zadań.
Nigdy nie wiecie, co wam się może
przydać, więc ja sobie to na razie
zamknę.
To sobie też zamknę i chcę zapisać
zmiany. Pełc 18 na razie może jeszcze
chyba chociaż.
Dobra, na razie po prostu sobie otwórzmy
ten plik NC 0129
20 GB.
Okej, to teraz sobie zamkniemy. Po
prostu nie chciałem, żeby mi się AP
zamknął całkowicie.
Dobra. I tak jak mówiłem, to
widzieliście w pliku Fasta mamy po
prostu sekwencję. W pliku Ginbank mamy
już dodatkowe informacje. Mamy jakieś
pętle D. Yyy, mamy, to jest yyy z tego
co pamiętam mitochondrialne DNA. No to
mamy jakieś małe yyy rna, mamy y jakieś
informacje gdzie leży tna y który
przenosi walinę. My chcemy znaleźć tna,
który przenosi prolinę. No i autorzy
tego arkusza dosłownie mówią nam jak to
zrobić. W głównym oknie, w którym nad
sekwencją nukleotydową znajduje się
lista annotacji w kolumnie feature,
czyli tutaj znajdź te rena pro w
kolumnie direction, tutaj jest ta
kolumna, sorki, ją troszeczkę powiększę,
jest wskazany kierunek. Większe niż
oznacza, że element ten jest
zlokalizowany w orientacji 5 prim, 3
prim, a mniejsze niż oznacza, że ten
element leży w odwrotnej orientacji. A w
kolumnie location są wskazane pozycje
resztutydowych odpowiadających genowi
terena pro. No dobra, no to sobie
znajdźmy te Arena Pro. Scrolluję,
scrolluję, scrolluję.
O, jest to pro. Klikamy i podświetla nam
się od razu ta sekwencja. Widzimy, że
jest ona w tej orientacji mniejsze niż,
czyli w tej odwrotnej orientacji, a my
musimy podać, przepraszam, tutaj
orientacja 5 prim 3 prim, czyli musimy
zrobić copi refom, nowy plik, tworzymy
nowe pliki, nie boimy się tego
i mamy
możemy to zapisać
trna pro. Okej. Yyy i możemy to na razie
sobie jeszcze yyy może zminimalizować.
Natomiast zróbmy teraz też ten drugi yyy
drugi sposób, żeby to znaleźć. Mamy
jeszcze manyu features, list features.
Zobaczmy.
Czekajcie, muszę tutaj troszeczkę
zmniejszyć to okno, żeby się zmieściło w
moim monitorze.
Tak. No i teraz mamy w kolumnie name
znaleźć terena pro.
Ono jest gdzieś na końcu, więc sobie
przeskrollujmy. Tak. Terena Pro.
Widzimy, że w kolumnie location, czyli w
tej kolumnie ostatniej, upewnijmy się,
tak? Ostatnia kolumna to jest kolumna
location. Mamy informację, że jest to
RF, czyli leży w odwrotnej orientacji.
Klikamy na to, możemy to zamknąć. W tym
momencie podświetliło nam się to, co
wcześniej i zrobilibyśmy to samo, czyli
copy refcom i wklejamy do nowego pliku.
yyy tak jak zrobiłem to przed chwilą.
Więc to jest całe zadanie yyy 13
i przechodzimy do prezentacji.
Dobra, czyli mamy tutaj odpowiedź, którą
też macie w opisie. I teraz
projektowanie starterów. Zaprojektuj
startery, które umożliwią amplifikację
genuż
ze starterów będzie zawierać trzy
elementy. W kolejności od końca 5 prim
do końca 3 prim. Sekwencje Agata, dzięki
której miejsce rozpoznawane przez enzym
restrykcyjny nie będzie położone
bezpośrednio przy końcu startera.
Sekwencję rozpoznawa rozpozawaną tu
literówka przez enzym restrykcyjny i
sekwencję hybrydyzującą z matrycowym
DNA. Tak zwany lewy starter w całości ze
wszystkimi wymienionymi powyżej
elementami musi mieć długość 35
nukleotydów, a na jego końcu 3 prim musi
być cytozyna.
Okej. Mamy pewne dość standardowe jak na
olimpiadę biologiczną warunki, ale tutaj
mamy bardzo ścisły warunek jeśli chodzi
o ten lewy starter. 35 nukleotydów na
końcu 3 prim cytozyna. Podaj sekwencje
części hybrydyzującej z matrycowym DNA
lewego startera. Sekwencję wklej w
orientacji 5 prim 3 prim w odpowiednie
miejsce w pliku odpowiedzi txt.
I kolejne zadanie 1.5 odnośnie prawego
startera. Takie samo część hybrydyzująca
z matrycowym DNA. Y i tutaj mamy tylko
taki disclaimer. Różnica temperatur
topnienia części hybrydyzującej z
matrycowym DNA lewego i prawego startera
nie może być większa niż pół stopnia.
Temperaturę topnienia należy określić w
głównym oknie programu AP pod
oznaczeniem TM wyświetla się temperatura
topnienia sekwencji, która jest
zaznaczona. Starter prawy też musi mieć
na końcu 3 prim resztę nukleotydową C
albo G. Czyli tutaj w lewym C, a w
prawym C albo G. Słuchajcie, tu jeszcze
przedstawiłem wam jak teraz wygląda
sytuacja. Tak lokalnie mamy wstawkę z
promotorem,
mamy zaraz za tym PST1,
no i tutaj będziemy chcieli wstawić nasz
w tym zaraz za tą wstawką będziemy
chcieli wstawić gen TNA Pro. Natomiast w
tym momencie bierzemy się wyłącznie za
tą część hybrydyzującą z matrycowym DNA
lewego i prawego startera. Więc
przechodzimy znowu do APA. Dobra,
słuchajcie, to tak. Ja bym sobie w tym
momencie zamknął to. Okej, tu
przepraszam, muszę się troszeczkę
wygimnastykować, żeby zauważyć, co jest
na dole mojego monitora. Jakoś za bardzo
sobie przysunąłem tutaj laptop, który
leży przede mną i mi zasłania część
monitora. Dobra, mamy Gent Arena Pro,
który będziemy chcieli,
który będziemy chcieli amplifikować.
No więc teraz tak na na początku to
sobie w ogóle usunę ten feater, bo mnie
to wkurza troszeczkę. Chcę mieć po
prostu sekwencję, która jest w ten
sposób pokazana.
Zacznijmy od startera lewego, czyli od
1.4. Starter lewy musi mieć długość 35
nukleotydów.
I
co wiemy? Wiemy, że musi mieć yyy
sekwencję Agata na początku, czyli pięć
nukleotydów, sekwencję rozpoznawaną
przez enzym restrykcyjny. No niezależnie
od tego, który enzym użyjemy,
przepraszam, gdzie to było? Tutaj
my użyjemy PST1, to co wam pokazywałem
przed chwilą na slajdzie, bo on leży tuż
za wstawką, ale niezależnie który byśmy
wzięli, to one wszystkie mają po sześć
nukleotydów długości, te miejsca
restrykcyjne dla tych enzymów. Więc
odchodzi nam kolejne sześć, czyli 11
nukleotydów od całego lewego startera,
czyli sama część, która hybrydyzuje z
matrycowym DNA będzie miała długość 30,
przepraszam, 24 nukleotydów, tak? 35-
11. No więc zaznaczmy sobie 24
nukleotydy w tym lewym starterze.
Widzimy, że nasza odpowiedź jest
najprawdopodobniej
poprawna, no bo na końcu mamy
nukleotydyt C, a na jego końcu 3 prim
musi być cytozyna, więc chyba się to
wszystko zgadza. Możemy sobie to
skopiować
w takim razie, utworzyć nowy plik,
wkleić tą sekwencję tutaj i nazwać ją
lewy
starter. To oczywiście nie jest jeszcze
kompletny starter, ale ten plik będziemy
modyfikować w taki sposób, żeby ten
starter utworzyć. No i to jest odpowiedź
do zadania 14, tak? Czyli to jest ten ta
część hybrydyzująca z matrycowym DNA
lewego startera. Teraz jeśli chodzi o
ten starter, jeśli chodzi o ten starter
prawy, no to co my wiemy? My wiemy, że
on musi mieć temperaturę topnienia,
która jest nie większa. Nie może być
większa niż ta ta różnica nie może być
większa w temperaturze topnienia między
lewą częścią hybrydyzującą z matrycowym
DNA lewego i prawego startera niż pół
stopnia. Dodatkowo musi być na końcu 3
prim reszta C lub G.
Dobra, widzimy tutaj temperaturę
topnienia lewego startera, która wynosi
46,7 stopnia. No to jedźmy sobie, aż nie
będziemy mieli tej różnicy takiej
właśnie w tej w tym zakresie półstopnia.
Okej, jeszcze trochę. O, no i tutaj mamy
idealny idealnego kandydata, bo mamy na
końcu 3 prim tutaj resztę C, tak? No i
mamy temperaturę topnienia, która różni
się wyłącznie 0,4 stopnia Celjusza. I
teraz uwaga, to jest prawy starter, więc
musimy wziąć sekwencję odwrotnie
komplementarną, tak? Czyli będziemy
mieli copi refom,
znów nowy plik, wklejamy,
zapisujemy
i zapisujemy jako prawy starter.
Okej. No i to są to jest odpowiedź do
zadania 1.5. To jest odpowiedź do
zadania 14.
To co, teraz wracamy do arkusza i
zobaczymy, co dalej z tymi starterami
musimy zrobić. Okej, jesteśmy z powrotem
na prezentacji. Tu mamy odpowiedzi,
które przed chwilą widzieliście w APIE.
I teraz tak. Wybierz dwa różne enzymy
restrykcyjne, które będą użyte do
przecięcia zarówno wektora zawierającego
promotor T7, jak i produktu PCR. Wybrana
para enzymów restrykcyjnych musi mieć
wydajność trawienia 100% w jednym
buforze.
No i mamy określić ten bufor, w którym
produkt PCR zamplifikowany Gentyrena Pro
będzie poddany trawieniu enzymami
restrykcyjnymi. W odpowiednie miejsce w
pliku odpowiedzi TXT wpisz oznaczenie
literowe buforu A, B, C albo D.
Nasza wstawka z promotorem T7 leży tutaj
przed PST1, więc super byłoby tutaj
przeciąć to PST1
i najbliżej jest BAM H1, więc sprawdźmy,
czy to BAM H1 da się również w tym samym
buforze co PST1
użyć. No i mamy bam H1 PST1.
No i widzimy, że w buforze C mamy po
stówce, więc to co tutaj było napisane,
czyli ta wybrana para enzymów musi mieć
wydajność trawienia 100%. W jednym
buforze to jest zachowane, więc chyba
najlepiej będzie po prostu wybrać bufor
C. I wybór buforu C wiąże się też, że z
wyborem PST1 i BAMH1 jako tych enzymów
restrykcyjnych, które będziemy teraz
używać i których miejsca restrykcyjne
będziemy wprowadzać do naszych
starterów. Więc odpowiedź C, jeśli
chodzi o to pytanie.
No właśnie. I teraz mamy podać sekwencję
całego lewego startera od 5 do 3 prim i
sekwencję całego prawego startera też 5
prim do 3 prim. W sekwencji lewego
startera będziemy musieli dodać
sekwencję Agata oraz sekwencję y, która
jest rozpoznawana przez enzym PST1.
Natomiast do prawego startera również
Agata na początek, a później
Bamh1, dobrze pamiętam BAM H1. Więc no
cóż, przechodzimy do APA. Dobra,
jesteśmy w APE. Mamy 1718
i pamiętajmy, co mamy zrobić. Agata i
dodać jeszcze sekwencję rozpoznawaną
przez enzym restrykcyjny. Lewy starter
będzie miał na początku Agata, a później
sekwencję rozpoznawaną przez PST1.
Zobaczmy jaka to jest ta sekwencja
rozpoznawana przez PST1. Widzimy ją
tutaj. To jest C T
G.
Okej. No i na początku Agata.
Zaś jeśli chodzi o prawy starter
będziemy mieć bam H1, czyli GG A T CC
i na początek Agata.
I to jest kompletna sekwencja lewego
startera. To jest kompletna sekwencja
prawego startera i to są odpowiedzi
odpowiednio na zadanie 17 i 1 17 lewy
starter, 18 prawy starter. No cóż,
wracamy do prezentacji. Dobra, jesteśmy
z powrotem. Tu są odpowiedzi, które
przed chwilą też widzieliście w API i
zadanie 1. Lokalizacja antykodonu. Kodon
kodujący prolinę w kodzie genetycznym w
mitochondrium człowieka to 5 prim CCA3
prim. Określalizację antykodonu w
obrębie cząsteczki terena prolinowego. W
odpowiednie miejsce w pliku odpowiedzi
txt wpisz pozycję pierwszej reszty
nukleotydowej antykodonu, stosując
wyłącznie cyfry arabskie.
No to słuchajcie, może teraz nie będę
nic tłumaczył, ale przejdziemy od razu
do APA i pokażę wam jak to powiedzieć.
Dobra, jesteśmy już w APIE. Yyy, lewy
starter i prawy starter na razie możemy
sobie pozamykać zapisując zmiany, jak y
by chcieli nas od nas jeszcze coś y z
tymi starterami później. Yyy, mamy tak
określić lokalizację yyy antykodonu w
obrębie cząsteczki TRNA Pro dogo yyy
kodonu. No skoro kodon ma 5 prim CCA 3
prim, to my musimy pamiętając, że to
jest od 5 do 3 prim, znaleźć jaką
sekwencję? No musimy znaleźć sekwencję
TGG,
więc znajdźmy sobie taką sekwencję.
Ctrol F, TGG,
Find Next. No i widzimy tutaj, że mamy
taki faktycznie
antykodon i mamy podać
pierwszą resztę nukleotydową, znaczy
pozycję pierwszej reszty nukleotydowej,
przepraszam bardzo, tego antykodonu i
widzimy, że jest to 32, więc taka jest
odpowiedź na to pytanie. Wracamy do
prezentacji. Okej, więc tak jak
mówiliśmy, jest to 32 i zadanie 11.
Enzym TRM5 jest kodowany przez gen TRMT5
zlokalizowany na chromosomie 14 i mamy
porównać sekwencję nukleotydową genu z
sekwencją nukleotydową dojrzałego mRNA.
I mamy przygotowanie przyrównania
sekwencji.
To za chwilę zobaczymy sobie w samym
apie.
I mamy podać liczbę eksonów genu trmt i
zapisać odpowiedź w odpowiednim miejscu
w pliku odpowiedzi txt, stosując
wyłącznie cyfry arabskie. Czyli co my tu
robimy? My bierzemy gen, bierzemy mRNA,
przyrównujemy te sekwencje do siebie i
tam gdzie będą przyrównane, tam gdzie
będziemy mieli identyczność sekwencji,
będziemy mieli do czynienia po prostu
zsonami, bo one zostały wyłącznie w mRNA
po procesie splicingu. Więc teraz
przejdziemy do Ape i zrobimy to
przyrównanie i pokażę wam jak te Oony
zobaczyć na tym przyrównaniu. Dobra,
jesteśmy już w apie. Musimy teraz tak,
musimy otworzyć. Przepraszam, jesteśmy
gdzie my jesteśmy? Jesteśmy tu. Tutaj.
Tak.
Musimy otworzyć sekwencję nukleotydową
genu
to było, pamiętajcie, pamiętacie to NG
od Gin.
Okej. Też myślę, że możemy sobie te Rena
Pro zamknąć na razie i zapisać zmiany.
Okej. NG. No i jeszcze sekwencja
mRNA
tego
tego genu, czyli nm.
Okej, mamy otwarte te dwie sekwencje. No
i teraz robimy to, co tutaj nam każą.
Czyli tak, otworzyliśmy już pliki fasta
w programie Ape. Klikamy Tools Align
Sequences. Przyrównaj sekwencje.
A chyba kliknąłem coś innego. Sorki.
Tak. Align sequences.
Dobra. I teraz tak. Jako sekwencję
referencyjną wybieramy gen
w reference reference sequence.
Natomiast sekwencje dojrzałego mrna w
części align to Windows, czyli tylko te
sekwencje wybieramy. Tu mi się coś
ucięło, więc zobaczcie, tu jeszcze jest
OK i cancel.
I cóż, klikamy po prostu okej. Mamy
domyślne ustawienia i powinno nam się
stworzyć przyrównanie.
I to przyrównanie się mi otwiera w
zupełnie innym części mojego monitora,
więc muszę je, przepraszam, tutaj
sorry, muszę je w jakiś sposób dla was
dopasować.
U was powinno być lepiej. To widoczne,
sorry. Postaram się to zrobić
szybciutko.
Hops, hops. Okej,
dobra. I mamy przyrównanie. Mamy
sekwencję naszego genu. To była
sekwencja referencyjna. Ona jest na
górze.
Na dole jest yyy pokazana tylda, czyli
że żadnego trafienia nie mamy. Yyy tu
kiedy będziemy mieli do czynienia z
identycznością, będą po prostu też
nukleotydy. No to szukamy takich miejsc,
gdzie te nukleotydy są.
Nie ma, nie ma, nie ma, nie ma, nie ma,
nie ma. O, proszę bardzo. Jest pierwsze
takie miejsce. Ono jest też oflankowane
czerwonymi takimi
czerwonymi polami, więc łatwo jest je
znajdywać wizualnie, kiedy tak szybko
scrollujemy przez przyrównanie. Więc tu
mamy do czynienia z pierwszym eksonem.
O, następny ekson. Tak, następny ekson.
Drugi, trzeci,
czwarty i piąty.
Bardzo długi. Piąty on
okej. Więc mamy do czynienia z pięcioma
eksonami i to jest odpowiedź na to
zadanie. Wracamy do prezentacji. Tak
więc tak jak przed chwilą sprawdziliśmy,
mamy odpowiedź pięć i ostatnie dwa
zadania. Znajdowanie lokalizacji
kodonów. Długi wstęp. Białko TRM5 ma
masę około 58 kg daltonów i składa się z
509 reszt aminokwas. Wykazano, że
substytucja arg 291 HIS zmieniająca
arginy na hisyne w pozycji 291,
przepraszam, już nie mam siły mówić 291
sekwencji aminokwasej TRM5 znacznie
obniża aktywność katalityczną tego
enzymu. I mamy podane instrukcje
odnośnie znajdowania otwartej ramki
odczytu i translacji insilico.
Sobie zaraz to wszystko zobaczymy. I
jeszcze wyświetlanie tabeli kodu
genetycznego. Zadanie1 brzmi: "Okry
lokalizację kodonu kodującego Argininę
291 w sekwencji mRNA genu trmt w
odpowiednie miejsce w pliku odpowiedzi
txt wpisz pozycję pierwszej reszty
nukleotydowej tego godonu stosując
wyłącznie cyfry arabskie a następnie
mamy określić pozycję kodonu właśnie
tego, które która uległa mutacji
skutkującej substytucjom arc 2 291 HIS i
też w odpowiednie miejsce w pliku
odpowiedzi txt mamy wpisać pozycję w
kodonie pierwszą drugą lub trzecią
właśnie, która uległa tej mutacji.
Słuchajcie, lecimy do arkusza. Dobra,
jesteśmy już w arkuszu i teraz tak
przechodzimy sobie do do tego białka
TRM5.
Dobra, więc mamy określić lokalizację
kodonu kodującego Arginę 291 w w
sekwencji mRNA genu czyli zostawiamy
sobie wyłącznie sekwencję
mRNA NM. Tak.
I teraz tak na początku, żeby dowiedzieć
się gdzie jest ta arginina, to musimy
przeprowadzić translację otwartej ramki
odczytu. A więc musimy znaleźć na
początku otwartą ramkę odczytu.
Otworzyliśmy już plik fasta w programie
AP. Klikamy ORFS find next. Tutaj jest
też skrót klawiszowy, którym ja się będę
posługiwał. Na początku kliknę
i teraz tak. Mamy przyjąć, że najdłuższa
otwarta ramka odczytu spośród
znalezionych to jest ta, która ulega
translacji. Ta ma 1530.
Tutaj mamy długość pokazaną. No to
szukamy dalej. 1410.
Pamiętajmy, że tamta miała około 1500.
No nie widzę nic dłuższego. Już
dochodzimy do końca pliku.
Więc chyba tak. 1530 nasza najdłuższa
ramka odczytu. Teraz przeprowadzimy
translację Insilico. Mamy zaznaczyć
myszką część sekwencji wyświetlonej w
programie AP, która ma być poddana
translację Insilico. Już to jest
zrobione, jest podświetlona. Klikamy
ORFS translate.
Okej.
I teraz tak. Chcemy przeprowadzić
translację
tylko jeśli chodzi o to, co jest
zaznaczone. Używamy jednoliterowego
kodu jeśli chodzi o aminokwasy.
I teraz tak, chcemy na pewno, żeby DNA
było wyświetlane. Dlaczego? Dlatego, że
w tym zadaniu mamy podać lokalizację
kodonu kodującego arginę 291.
Jeżeli byśmy przeprowadzili translację i
dostalibyśmy samą sekwencję aminokwasą,
nie mielibyśmy zielonego pojęcia,
gdzie w DNA, znaczy w naszym przypadku
tym mRNA, przepraszam bardzo, znajduje
się kodon, który odpowiada tejże właśnie
reszcie aminokwas. A tak w ten sposób
będziemy widzieć arginina i pod spodem
kodon. Więc przeprowadźmy sobie taką
translację.
No i tak jak mówiłem, widzicie, że mamy
taką sytuację, że
że mamy pod spodem pod aminokwasami
kodony, które im odpowiadają.
I szukamy sobie teraz arginy 291.
Mamy tą arginę tutaj
tak na oko, nie? 281, no to pewnie
gdzieś tutaj 291. No akurat arginina to
jest R, więc
to na pewno ta. I mamy kodon CGT. I
teraz jak sobie klikniemy w ten kodon
CGT.
To widzicie teraz co się dzieje w oknie
tutaj po prawej stronie, że zaznaczają
nam się te nukleotydy w naszym mRNA,
które przeprowadza, w którym
przeprowadzaliśmy translację.
No i akurat kliknąłem sobie tą możemy
sobie w ogóle zaznaczyć chyba cały ten
fragment.
A już chyba nie będę kombinował.
Można tak zaznaczać? chyba nie. Dobra,
ale my klikamy pierwsze C tego kodonu i
widzimy,
że ono się zaczyna w 977 pozycji i to
jest odpowiedź na to pytanie 977
pozycja. Tutaj jeszcze jest uwaga,
żebyśmy się upewnili, że wybrany kod
genetyczny to the standard code. To ja
sobie to jeszcze się upewnię z wami.
Preferences.
Okej. Oczywiście w jakimś dziwnym
miejscu się otworzyło
i teraz tak, analysis i mamy the
standard code, więc wszystko się zgadza.
Dobra. I teraz
co my mamy dalej? Mamy powiedzieć, tutaj
mamy ten kodon. Przypominam,
mamy powiedzieć pozycję kodonu, która
uległa mutacji skutkującej substytucją
Arc 291 HIS.
Czyli po prostu musimy zobaczyć jaka,
jaki który nukleotydyt w tym kodonie
uległ mutacji
dając zamiast arginy histydnę, czyli po
prostu kodon kodujący argininę zmienił
się w kodon kodujący histę. Więc
zobaczmy sobie w takim razie help
standard genetic code.
Okej, muszę to chyba znowu jakoś
wygrzebać z odmentętów mojego
yyy odmętów mojego monitora.
Dobra. No i mamy CGT. Wiemy, że to
koduje Arginę. Zobaczmy, co koduje
histdynę. Mamy CAT i CAC. Yyy, no i
słuchajcie, widzimy, że yyy tutaj mamy
do czynienia po prostu z zwykłą
substytucją, jeśli chodzi o yyy, o
nukleotydyt drugi w kodonie, zamiast G
mamy A. Więc odpowiedzią na to pytanie
jest po prostu liczba 2. To jest ta
pozycja kodonu, która ulega
uległa mutacji dając właśnie ten fenotyp
AR 291
His. No i słuchajcie, to jest cały
arkusz, jeśli chodzi o bioinformatykę z
roku 2025. Jeśli macie jakiekolwiek
pytania, zachęcam do zadawania ich w
komentarzach. Dziękuję za każde
polubienie, subskrypcję oraz komentarz
pod tym filmem, ponieważ troszeczkę
pracy w te olimpijskie
materiały muszę włożyć. Mam nadzieję, że
się podobało.
Ask follow-up questions or revisit key timestamps.
Film omawia zadania z bioinformatyki na Olimpiadzie Biologicznej, skupiając się na wykorzystaniu programu AP. Przedstawiono analizę sekwencji DNA i mRNA, projektowanie starterów do PCR, identyfikację enzymów restrykcyjnych i ich optymalnych warunków pracy, a także lokalizację genów i kodonów. Szczegółowo omówiono zadania dotyczące wektora PUC18, genu TRNA Pro, genu TRMT5 oraz białka TRM5, pokazując krok po kroku jak rozwiązywać problemy w programie AP.
Videos recently processed by our community