Science Education

Formerly known as European Learning Laboratory for the Life Sciences

Our inspiring educational experiences share the scientific discoveries of EMBL with young learners aged 10-19 years and teachers in Europe and beyond. We belong to EMBL’s Science Education and Public Engagement office.

This article is also available in  English,  Français,  Ελληνικά and  Italiano

Pátrání po evoluci světločivných proteinů

Overview

V této úloze se pokusíme pomocí bioinformatických přístupů dozvědět něco o molekulární evoluci genů. Nejdříve použijeme BLAST k identifikaci “neznámého” proteinu a následně získáme z bioinformatických databází základní infromace o jeho biologické úloze. Abychom nahlédli do evoluce této proteinové rodiny, vytvoříme mnohočetná přiřazení (multiple sequence alignment) homologních proteinových sekvencí, najdeme konzervované i variabilní úseky, a pokusíme se identifikovat aminokyseliny zásadně důležité pro zachování biochemické funkce těchto proteinů. V následujícím cvičení se naučíme, jak můžeme z proteinových sekvencí vytvořit fylogenetický evoluční strom a porozumět tak pojmům homolog, paralog a ortholog a prozkoumat tyto vlastnosti v rámci naší proteinové rodiny. Na závěr si ještě prohlédneme 3D prostorovou strukturu vybraného zástupce těchto proteinů.

Technické požadavky

Tato úloha byla navržena a testována pro operační systémy Windows. Uživatelé počítačů Apple Mac mohou mít problémy s Javou během používání JalView a Astex Viewer. Doporučený internetový prohlížeč pro tuto úlohu je Mozilla Firefox.

Pro používání programů JalView a Astex Viewer je zapotřebí mít v počítači nainstalovanou Javu a Java musí být rovněž povolena v internetovém prohlížeči. Javu můžete zdarma nainstalovat pomocí java.com. Informace jak povolit Javu ve vašem prohlížeči najdete zde.

Bioinformatické nástroje

MUSCLE (Multiple Sequence Comparison by Log-Expectation)

http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/
Nástroj sloužící k mnohočetnému přiřazení (alignment) a porovnání sekvencí, obzvláště vhodný pro aminokyselinové sekvence.

Protein BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)

http://www.ebi.ac.uk/Tools/sss/ncbiblast/
Nástroj prohledávající proteinové databáze na základě proteinové sekvence. Vyhledává a porovnává podobné úseky mezi dvěma proteinovými sekvencemi a může tak být použitý k nalezení identity neznámých proteinových sekvencí.

Uniprot

http://www.uniprot.org/
Katalog informací o proteinech včetně sekvencí a biologických funkcí.

Protein Data Bank in Europe (PDBe) 

http://www.ebi.ac.uk/pdbe/
Databáze obsahující informace o struktuře biologických makromolekul.

Glossary

Check out the ELLS Glossary for a growing number of bioinformatics-related terms (in English).

Activity navigation

Topic area:  Evolutionary biology

Age group:  16-19

Author: Pavel Vopalensky, Eva Haas

Share: