ELLS

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.

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: