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BCM3531: Bio-Informatique

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Présentation au sujet: "BCM3531: Bio-Informatique"— Transcription de la présentation:

1 BCM3531: Bio-Informatique

2 Vos résultats de l’IRIC
Malheureusement l’organisation du temps des expériences cette année ne nous permet pas d'utiliser aujourd'hui vos propres séquences pour ce TP, car vos échantillons ont été apportés à l’IRIC seulement ce matin. MAIS… Vous pourrez utiliser vos propres séquences (si votre expérience a fonctionné bien entendu) pour le petit devoir!

3 Stratégie de mutagénèse
But du séquençage??

4 Récupération des séquences sur le site web de la plateforme génomique de l’IRIC
Adresse : Sous la section Connexion Courriel : Mot de passe : sequences Séquençage Sanger – Voir mes résultats Choisir la requête du 16 novembre 2012 – chromatogramme reverse À quelle position se retrouve le site de mutagénèse? Pourquoi il peut y avoir une mauvaise qualité au début/fin?

5 Assemblage de vos séquences avec l’outil Cap3
Boîte à outils - Nettoyage/Assemblage Mettre la reverse en 1er dans la boîte pour question de clarté par la suite et assemblez (sans nettoyer)! Le résultat sera nommé contig. Comment pourrions-nous vérifier rapidement si la mutation a belle et bien été introduite et ce sans autre mutation??

6 Alignement global VS local
Global: aligne les séquences sur la totalité de leur longueur Local: restreint l’alignement uniquement aux régions de forte similarité Le reste des séquences est ignoré Situation Local ou global? 2 protéines partagent un domaine homologue issu d’une fonction commune Quand les séquences sont de tailles comparables Local Global

7 Alignement et utilités
Identifier des sites fonctionnels = régions les plus conservées Prédire la fonction d'une protéine Prédire la structure d'une protéine Établir une phylogénie pour plusieurs protéines Région conservé en rose d’un domaine transmembranaire Exemple de site fonctionnel? Arbre phylogénétique - glycosylases

8 Identifier si la mutation a été incorporée
Veuillez copier/coller la séquence Fasta du contig dans le fichier alignement.txt (disponible sous StudiUM) Ce fichier contient la séquence pUC 18 théorique brin moins (avec codon stop)

9 Alignement avec ClustalX
Alignement avec ClustalX (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/) afin de vérifier le niveau d’identité entre les deux séquences. Vous allez constater qu’une * signifie un pairement parfait de 2 bases et un  représente un changement de base Autre type de représentation

10 ClustalX - Résultat Dans notre cas, l’alignement nous permettra de voir rapidement si d’autres mutations auraient pu s’incorporer proche du site de mutagénèse Retrouvez-vous le site de mutagénèse?? Quel est la différence entre assembler et aligner? Il s’agit d’un alignement global ou local que nous venons de réaliser?

11 Étude du gène de la bêta-galactosidase chez l’humain
Structure de la beta-gal de E. coli.

12 Mise en situation… Vous êtes… Vous voulez… Chercheur généticien
Spécialiste de l’enzyme bêta-galactosidase Vous voulez… Étudier une maladie génétique liée à ce gène chez l’humain afin de découvrir les variants génétiques susceptibles de prédisposer à cette maladie

13 Gène et symbole NCBI (National Center for Biotechnology Information, Trouver le symbole du gène correspondant à la -galactosidase chez l’humain GLB1 Trouver sa localisation cytogénétique 3p21.33 Gène à proximité ou à l’intérieur même du gène CCR4, SEC13, TMPPE, CRTAP

14 Maladie génétique mendélienne
OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man), un volet de NCBI C’est quoi ce type de maladie Un gène = une maladie Facteur environnementaux = aucun impact Transmission connue = autosomique dominante/récessive ou lié à l’X Tandis qu’une maladie complexe… Quelles maladies sont liées à ce gène? GM1-Gangliosidosis Pseudodeficiency Alleles Mucopolysaccharidosis Type IVB (Morquio Syndrome B)

15 Saguenay-Lac-St-Jean!!!
Population à l’étude À quelle population vous pensez??? Saguenay-Lac-St-Jean!!! April, 1993, Canadian satellite NOA 11 BALSAC: Base de données généalogiques Fondé en 1972 par Gérard Bouchard Couvrant ~ 4 siècles d’histoire Hébergé à l’Université du Qc à Chicoutimi 3 millions d’actes de mariage et de naissance = 5 millions d’individus L’établissement débuté au milieu des années 1800 Fondateurs provenant de la région de Charlevoix Homogène génétiquement Certaines maladies héréditaires montrent une prévalence inhabituellement élevée ou sont spécifiques à cet endroit Un échantillon de 500 individus

16 Comment pourrions-nous procéder à l’étude d’une maladie génétique dans une population?
Contrôle Cas GLB1: …atgcgaggatgctgatcg… …atgcgaCgatgctgatcA…

17 Quel type de variant pouvons-nous étudier?
CNV (copy number variant) > 1000 bases SNP (single nucleotide polymorphism)

18 Type de variants génétiques - CNV
Database of genomic variants de Toronto (http://projects.tcag.ca/variation/) Quel est le pourcentage du Chr3 couvert par les CNVs? 76,3% CNV en bleu

19 Type de variants génétiques - SNP
SNP (rs id) Ensembl (http://useast.ensembl.org/index.html) Combien il y a de SNP dans le génome humain complet (incluant autres variations courtes)? Cliquer Human et More information and statistics Environ 64 millions Combien de variations sur le chromosome 3 (human chr3)? 4,598,132

20 Design de biopuces Comment bien choisir les SNPs?

21 Conservation du gène parmi différentes espèces
UCSC (http://genome.ucsc.edu/)

22 Ensembl (http://useast.ensembl.org/index.html)
Cibler les SNPs susceptibles d'avoir une conséquence sur la transcription ( traduction  protéine) Ensembl (http://useast.ensembl.org/index.html) Sélectionner Human et inscrire GLB1 dans la boîte de recherche Dans le menu de gauche sélectionner Genetic Variation et Variation Table Vous obtenez alors un résumé des conséquences des variants J’attire votre attention sur le nombre phénoménal de SNPs dans 1 seul gène!!

23 Analyse d’association
Tests statistique (2) – sur 500 sujets Allèle du SNP (rs ) Cas Contrôle C 200 20 T 50 230 Résultats SNP Valeur P rs 0.3 rs rs 0.08 rs rs 0.1

24 Conclusion Nous avons identifier des variants génétiques liés à la maladie Validation dans une autre population Médecine personnalisée = traitement spécifique Établir un profil génétique des personnes susceptibles de développer la maladie

25 Une carte génétique du Qc
L’UdeM est l'hôte de CARTaGENE (www.cartagene.qc.ca) Certains des chercheurs impliqués sont reliés au Département de biochimie!!! Co-chercheur principal: Guy Rouleau Membres du groupe scientifique de travail pour conseiller ce projet: Pierrette Gaudreau Daniel Sinnett Damien Labuda adultes âgés entre 40 à 69 ans provenant de 4 régions métropolitaines de recensement du Québec et permettant d'étudier les facteurs génomiques de santé et de maladie dans une population vieillissante Le Projet BALSAC collabore à l’option généalogique de CARTaGENE Créer une banque contenant des données sur la santé et une biobanque contenant du matériel biologique Permettre l'accès à ces banques aux chercheurs dont les études satisfont aux exigences scientifiques et éthiques pour la validation de leurs travaux et pour de nouvelles recherches au niveau populationnel Confirmer le leadership du Québec et du Canada dans les grandes études de génomique des populations qui analysent les interactions entre gènes ainsi qu'entre gènes et environnement Développer les outils nécessaires au transfert des connaissances en génomiques dans le domaine de la santé publique Philippe Awadalla, Directeur scientifique Professeur de pédiatrie à UdeM Chercheur au CHU Sainte-Justine

26 Exercice à remettre Merci de votre présence!
Remise INDIVIDUELLE en format NUMÉRIQUE La date limite se trouve sur la feuille du devoir ( 1 semaine+) Remise: esilbac remise bcm3531 groupeB devoir.txt Merci de votre présence!

27 Références des images


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