Bioinformatica


LABORATORIO 4 FISIOLOGÍA VEGETAL 2013
USO DE HERRAMIENTAS BIOINFORMÁTICAS EN PLANTAS
Introducción
En los últimos años, un gran esfuerzo cooperativo internacional ha logrado secuenciar los genomas de diversas plantas, entre estas la planta modelo Arabidopsis thaliana y Oryza sativa (arroz). Este esfuerzo continúa con la secuenciación de los genomas de otras especies y la información generadase encuentra depositada en base de datos públicos, a los cuales se puede acceder de forma ilimitada. Algunas bases de datos contienen no sólo información “primaria”, la secuencia del genoma, sino que también contienen una anotación extensa de las secuencias que sirve, entre otras cosas, para buscar genes que codifican para proteínas con una función similar a la presente en otros organismos.
Eneste laboratorio usaremos algunas de estas herramientas bioinformáticas que nos permitirán determinar la existencia de genes entre distintos organismos que presentan secuencias similares significativamente (ortología) y que participan en vías metabólicas dentro de un mismo organismo, en este caso, la planta modelo Arabidopsis thaliana.
ACTIVIDADES
1. Análisis de vías metabólicas de Arabidopsisthaliana, AraCyc
Formar grupos de 2 a 3 personas como máximo.
Ingrese a la página http://www.arabidopsis.org/ y aquí seleccione la opción "AraCyc Metabolic Pathways" ubicada en el menú "Tools".
Una vez abierta la página elija la opción "Search AraCyc".
Después seleccione Pathways en el menú "Search". Esto le llevará a la página donde se encuentran las distintas rutas metabólicas. Haga clicken “Search/Filter by ontology”, presione el signo "+" en las 8 categorías y presione “Submit query” en la parte superior, obtendrá todas las vías metabólicas disponibles, haga click en una de ellas. En el menú “enzyme view” (parte superior) seleccione “Arabidopsis”, en caso de que no aparezca, vuelva hacia el lista do de vías y seleccione una nueva (repetir hasta obtener una enzima enArabidopsis). Apretar "More Detail" hasta que aparezcan los nombres de las enzimas. Elija a lo menos 1 enzima (gen) que participe en dicho proceso para realizar el punto número dos.
2. Búsqueda de posibles ortológos en otras especies vegetales en Base de datos de PlantGDB, utilizando programa bioinformático BLAST.
Haga clic en la enzima escogida y luego en "Unification Links TAIR:Atxxxxx". Tome atenciónsobre la información disponible sobre el gen, su expresión, su función etc. Anote el código "Atxxxxx" para utilizarlo posteriormente.
Haga clic en "Protein data, name, ATxxxxx" Encontrará la secuencia de la proteína de interés. Luego haga clic en "External IDs, GenPept" y luego en "FASTA" para tener la secuencia de la proteína en un formato unificado.
Copie la secuencia, péguela en un documentode texto, incluyendo la primera línea (">gi……") y abra la página www.plantgdb.org. Esta página une información actualizada de los genomas vegetales secuenciados.
Para encontrar posibles candidatas ortólogas a la proteína que se está analizando, se utilizan herramientas que comparan secuencias entre una o más especies.
Haga clic en "Tools, BLAST"
En esta página puede realizar búsquedas enmuchas especies utilizando la secuencia de referencia. Una vez en la página, en Step 1 elija "Organism groups: All plants" y clic en la casilla "Prot". Luego en Step 2, pegar la secuencia en la caja grande y en "Program" elija "blastp". De esta manera, se realizará una búsqueda de todas las secuencias aminoacídicas (de proteína) depositadas en las bases de datos. Para correr el programa, haga clic enStep 3 "Run BLAST". Se abrirá una página con todas las ortólogas más cercanas a la proteína de interés, ordenada por BLAST e value (menor número = mayor identidad). En "Hit (subject ID)", las letras indican la especie de origen.
Haga clic en los link de cinco secuencias de distintas especies distribuidas a lo largo de la lista. Tome atención en la información mostrada. Para obtener la...