Полесгу,Пинск Юрченко Е.О, 2016г, экзамен 5 курс, 50 вопросов
Основные исторические вехи в развитии биоинформатики. Значение и основные задачи биоинформатики. Основные разделы биоинформатики.Объекты биоинформатики. Пути передачи молекулярно-биологической информации в живой системе. Свойства биоинформационных данных.Компьютерные дисциплины, применяемые в биоинформатике. Основные модели баз данных.Принципы поисковых систем: индексирование, запросы, обнаружение знаний в базах данных.Виды банков данных и основные выполняемые ими функции. Аннотация, курирование и верификация данных в архивных банках данных Интернет: виды гиперссылок. Виды биоинформационных ресурсов в интернете. Позитивная и негативная динамика интернета.Основные таксономические базы данных в интернете, их роль в биологии. Типы данных, которые можно извлечь из онлайновых таксономических БД. Библиографические ресурсы в интернете и электронные публикации. Стандартные информационные поля библиографической записи в базах данных Определение величины C (С-value) для геномов. Феномен величины C. Базы данных по размерам геномов.Уровни разрешения генетических карт. Хромосомные числа, идеограммы, базы данных по хромосомным числам.«Бэндовые» карты хромосом. Указание адреса на хромосоме по международной цитогенетической номенклатуре. Основные принципы представления хромосомных карт в интернете.Техники картирования геномов: рестрикционные карты, FISH, контиг, применение ярлыков.Методы физического картирования геномов: прогулка по хромосоме, метод выстрела дробью, прыжки по хромосоме.Аннотация генома. Основные структурные элементы, выявляемые при аннотации генома. Компьютерные программы для аннотации генома. База данных по генетическому коду.Процедура выявления (локализации) генов в геноме на основе сиквенсов. EST-последовательности. Базы данных по промоторам.Генетическое маркирование и генетическая паспортизация (ДНК-профилирование) как источник информации об индивидуальных геномах.Геномные проекты. Веб-ресурсы по полным геномам. Базы данных OMIM и OMIA. Сиквенсы биомолекул и секвенирование: общие определения. Понятие о символах неопределенности для записи нуклеотидных последовательностей. Форматы данных для записи сиквенсов.Секвенирование нуклеиновых кислот: история и классификация методов. Секвенирование ДНК по Сэнгеру и его разновидности.Подготовительные этапы при высокопроизводительном секвенировании: создание библиотеки и эмульсионная ПЦР. Пиросеквенирование ДНК.Ионно-полупроводниковое секвенирование ДНК. Первичные диаграммы при разных видах секвенирования и процедура определения оснований (base calling).Основные банки данных нуклеотидных последовательностей. Структура записи для сиквенса нуклеиновой кислоты в генетическом банке NCBI. Особенности (features) в сиквенсе.Поиск последовательностей в GenBank: инструмент BLAST и его значение. Использование количества очков (score) и величины E при поиске. Источники информационного «шума» в генетическом банке.Понятие выравнивания последовательностей нуклеиновых кислот и его биологическое толкование. Элементарные явления в процессе эволюции последовательностей.Парное и множественное, глобальное и локальное выравнивание. Основные проблемы при выравнивании последовательностей (проблемы концевых разрывов, инделей, тандемных повторов, боксов полной неопределенности, высоко вариабельных доменов).Точечные матрицы сходства и выравнивание сиквенсов. Меры сходства последовательностей и показатели качества выравнивания. Штрафы за разрывы. Компьютерные программы выравнивания. Результат множественного выравнивания: мотивы и блоки (домены). Однонуклеотидный полиморфизм как источник молекулярно-биологической информации. Зависимость выравнивания рибонуклеиновых кислот от вторичной и третичной структуры РНК.Сходство последовательностей биополимеров и эволюция. Основные понятия, связанные с реконструкцией эволюции методами биоинформатики.Филогенетические деревья и их элементы. Внешняя группа и укоренение дерева. Фенетический и эволюционный подход к построению филогенетических деревьев.Основные геномные последовательности, используемые для установления родства между организмами и реконструкции эволюции.Гены, кодирующие рРНК, как основной молекулярный маркер для оценки филогенетической дистанции между организмами.Реконструкция филогении: метод генетических дистанций.Реконструкция филогении: метод максимальной парсимонии. Реконструкция филогении: метод максимального правдоподобия. Понятие модели эволюции. Реконструкция филогении: байесов подход.Транскриптом и транскриптомика. Типы РНК. Применение ДНК-чипов при профилировании экспрессии. Терминология, связанная с ДНК-чипами. Биоинформационные аспекты профилирования экспрессии.Группы белков по их функциям. Основные элементы полипептидной цепи и белковых структур. Иерархия белковых структур. Классификация белковых структур. Классы структур.Способы графического представления белковых структур. Структурное выравнивание. Описание белковых структур через 3D-профиль Принципы сворачивания (фолдинга) белков. Роль физико-химических характеристик боковых остатков в формировании белковой структуры. Гидрофобный эффект.Предсказание структуры белка. Типы задач по предсказанию структуры белков. Особенности выравнивания аминокислотных последовательностей. Применение BLAST для поиска сходных аминокислотных последовательностей. Основные веб-ресурсы по протеомике.Закономерности эволюции белковых структур. Проблемные аспекты предсказания функций белка. Протеом. Проблемы представления протеома на основе нуклеотидных сиквенсов. Сравнительная протеомика (примеры протеомов).Биоинформатика и разработка лекарств. Базы данных метаболических путей и их связь с информацией о генах и белках.
Основные исторические вехи в развитии биоинформатики. Значение и основные задачи биоинформатики. Основные разделы биоинформатики.Объекты биоинформатики. Пути передачи молекулярно-биологической информации в живой системе. Свойства биоинформационных данных.Компьютерные дисциплины, применяемые в биоинформатике. Основные модели баз данных.Принципы поисковых систем: индексирование, запросы, обнаружение знаний в базах данных.Виды банков данных и основные выполняемые ими функции. Аннотация, курирование и верификация данных в архивных банках данных Интернет: виды гиперссылок. Виды биоинформационных ресурсов в интернете. Позитивная и негативная динамика интернета.Основные таксономические базы данных в интернете, их роль в биологии. Типы данных, которые можно извлечь из онлайновых таксономических БД. Библиографические ресурсы в интернете и электронные публикации. Стандартные информационные поля библиографической записи в базах данных Определение величины C (С-value) для геномов. Феномен величины C. Базы данных по размерам геномов.Уровни разрешения генетических карт. Хромосомные числа, идеограммы, базы данных по хромосомным числам.«Бэндовые» карты хромосом. Указание адреса на хромосоме по международной цитогенетической номенклатуре. Основные принципы представления хромосомных карт в интернете.Техники картирования геномов: рестрикционные карты, FISH, контиг, применение ярлыков.Методы физического картирования геномов: прогулка по хромосоме, метод выстрела дробью, прыжки по хромосоме.Аннотация генома. Основные структурные элементы, выявляемые при аннотации генома. Компьютерные программы для аннотации генома. База данных по генетическому коду.Процедура выявления (локализации) генов в геноме на основе сиквенсов. EST-последовательности. Базы данных по промоторам.Генетическое маркирование и генетическая паспортизация (ДНК-профилирование) как источник информации об индивидуальных геномах.Геномные проекты. Веб-ресурсы по полным геномам. Базы данных OMIM и OMIA. Сиквенсы биомолекул и секвенирование: общие определения. Понятие о символах неопределенности для записи нуклеотидных последовательностей. Форматы данных для записи сиквенсов.Секвенирование нуклеиновых кислот: история и классификация методов. Секвенирование ДНК по Сэнгеру и его разновидности.Подготовительные этапы при высокопроизводительном секвенировании: создание библиотеки и эмульсионная ПЦР. Пиросеквенирование ДНК.Ионно-полупроводниковое секвенирование ДНК. Первичные диаграммы при разных видах секвенирования и процедура определения оснований (base calling).Основные банки данных нуклеотидных последовательностей. Структура записи для сиквенса нуклеиновой кислоты в генетическом банке NCBI. Особенности (features) в сиквенсе.Поиск последовательностей в GenBank: инструмент BLAST и его значение. Использование количества очков (score) и величины E при поиске. Источники информационного «шума» в генетическом банке.Понятие выравнивания последовательностей нуклеиновых кислот и его биологическое толкование. Элементарные явления в процессе эволюции последовательностей.Парное и множественное, глобальное и локальное выравнивание. Основные проблемы при выравнивании последовательностей (проблемы концевых разрывов, инделей, тандемных повторов, боксов полной неопределенности, высоко вариабельных доменов).Точечные матрицы сходства и выравнивание сиквенсов. Меры сходства последовательностей и показатели качества выравнивания. Штрафы за разрывы. Компьютерные программы выравнивания. Результат множественного выравнивания: мотивы и блоки (домены). Однонуклеотидный полиморфизм как источник молекулярно-биологической информации. Зависимость выравнивания рибонуклеиновых кислот от вторичной и третичной структуры РНК.Сходство последовательностей биополимеров и эволюция. Основные понятия, связанные с реконструкцией эволюции методами биоинформатики.Филогенетические деревья и их элементы. Внешняя группа и укоренение дерева. Фенетический и эволюционный подход к построению филогенетических деревьев.Основные геномные последовательности, используемые для установления родства между организмами и реконструкции эволюции.Гены, кодирующие рРНК, как основной молекулярный маркер для оценки филогенетической дистанции между организмами.Реконструкция филогении: метод генетических дистанций.Реконструкция филогении: метод максимальной парсимонии. Реконструкция филогении: метод максимального правдоподобия. Понятие модели эволюции. Реконструкция филогении: байесов подход.Транскриптом и транскриптомика. Типы РНК. Применение ДНК-чипов при профилировании экспрессии. Терминология, связанная с ДНК-чипами. Биоинформационные аспекты профилирования экспрессии.Группы белков по их функциям. Основные элементы полипептидной цепи и белковых структур. Иерархия белковых структур. Классификация белковых структур. Классы структур.Способы графического представления белковых структур. Структурное выравнивание. Описание белковых структур через 3D-профиль Принципы сворачивания (фолдинга) белков. Роль физико-химических характеристик боковых остатков в формировании белковой структуры. Гидрофобный эффект.Предсказание структуры белка. Типы задач по предсказанию структуры белков. Особенности выравнивания аминокислотных последовательностей. Применение BLAST для поиска сходных аминокислотных последовательностей. Основные веб-ресурсы по протеомике.Закономерности эволюции белковых структур. Проблемные аспекты предсказания функций белка. Протеом. Проблемы представления протеома на основе нуклеотидных сиквенсов. Сравнительная протеомика (примеры протеомов).Биоинформатика и разработка лекарств. Базы данных метаболических путей и их связь с информацией о генах и белках.