La bioinformatique

Thèmes abordés

Bioinformatique, stockage ADN, analyse ADN, banque de données, LUCA, Last Universal Common Ancestor

Résumé du document

La bioinformatique, c'est la discipline qui conçoit et utilise des outils informatiques pour l'étude des sciences de la vie.
L'utilisation de l'informatique pour le stockage et l'analyse de l'ADN, des protéines, sucres et données expérimentales...
C'est l'informatique au service de la biologie.
Deux composantes : les banques de données et les logiciels (outils informatiques permettant d'analyser les différentes macromolécules et tout le contenu des banques de données).

Extraits

[...] En pratique On va sur NCBI. Si on est un chercheur on peut soumettre sa séquence d'acides nucléiques (plus de 50, faire partie d'une équipe, avoir une certaine notoriété, description du procédé, présence d'ARN codés . ) Analyse de séquence ADN Détection des régions codantes Recherche de similarités (BLAST) Analyse des sites de restriction (enzymes) Traduction ADN en protéine Détection de régions de basse complexité Détection de séquences repeats comme les microsatellites, minisatellites, Alu repeats détection de région ADN importantes non-codantes comme les signaux de transcription (promoteur), origine de la réplication Détection de séquences de ARNT et autres de ARN (exemple : ARNr, ARNm) Application alignement de 2 séquences, recherche de séquences similaires : BLAST Outil informatique très efficace permettant de trouver les séquences similaires à une séquence donnée (protéine ou nucléique) tirée des banques de données. [...]

[...] Plus ils sont proches dans leur séquence plus les espèce sont proches sur l'arbre. Cette distance génétique est représentée par le nombre et le type de mutations qui séparent les 2 gènes. Quelle quantité d'information faut il analyser pour dire que 2 espèces sont proches du coup ? Plusieurs algorithmes différents sont utilisés pour tracer des arbres. Ils reposent chacun sur des modèles de mécanismes évolutifs différents. Recherche d'un chemin le plus court pour passer d'une séquence à une autre. Le 1er arbre a été tracé par DARWIN en 1837. [...]

[...] Pourquoi ? La généralisation de nouvelles techniques expérimentales extrêmement performantes, une explosion dans la quantité des données biologiques très complexes. Depuis l'invention du séquençage de l'ADN le volume des séquences d'ADN disponibles double tous les 18 mois ! Les outils d'analyse ne vont pas aussi vite . Séquençage de l'ADN : avant Séquençage à la main : Certains des nucléotides utilisés sont marqués 4 mélanges réactionnels lecture de la séquence après autoradiographie Le gel de migration est composé de 4 pistes ici. [...]

[...] Dès qu'on connait sa conformation on sait avec quel type de protéines elle peut interagir. L'informatique ( visualisation moléculaire en 3D La taxonomie Décrire, regrouper, identifier, classer les organismes vivants. Phylogénétique Reconstruction de l'évolution des espèces, création d'arbres phylogénétiques Reconstruction de l'évolution moléculaire des familles de protéines Reconstruction de l'évolution des chemins métaboliques Construction d'arbres phylogénétiques Gènes homologues : gènes descendant d'un même gène ancestral types : Orthologues : se retrouvent dans des espèces différentes malgré une grande similitude de leurs séquences Paralogues : se retrouvent chez la même espèce (duplication à l'intérieur du génome). [...]

[...] Outils d'analyse de séquences Recherche de protéines à partir d'une séquence nucléique et de sa ou ses traduction(s) probables (phases ouvertes de lecture) Recherche de séquences dans une banque de données à partir d'une autre séquence ou fragment de séquence (BLAST). On peut aligner une séquence avec celle d'une base de donnée et analyser les similitudes. Alignement de séquences : pour trouver les ressemblances entre 2 séquences et déterminer leurs éventuelles homologies. Recherche de motifs consensus pour caractériser les séquences. Par exemple une séquence protéique peut permettre de fixer à l'ARN : protéine finale codée pourrait être impliquée dans la maturation, la dégradation ou le transport des ARN. [...]