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Predizione geni in Sequenze Genomiche

Se vogliamo conoscere, identificare e predire geni codificanti proteine, a partire da sequenze genomiche esistono diversi programmi di Gene Finding.
Nel nostro caso useremo una sequenza ignota ottenuta dal progetto per il sequenziamento del genoma del pesce palla (Fugu).

GENSCAN

  • GenScan è il primo programma che vedremo, permette, fornendo una sequenza, di indicare se sono presenti gene e la loro struttura.
  • Sul sito http://genes.mit.edu/GENSCAN.htmlhttp://genome.dkfz-heidelberg.de/cgi-bin/GENSCAN/genscan.cgi, incolliamo la sequenza ed avviamo GenScan
  • Notate che sono presenti due geni, il primo dei quale ha ben 22 esoni ed una coda di polyA, il secondo invece possiede una zona promotore, ma non è finito (non è presente l'esone terminatore). Osservate su quale filamento si trova e le altre caratteristiche (leggete la legenda, mi raccomando).

Analisi proteine predette da GeneScan

Analizziamo la sequenza proteica predetta, la prima perchè sembra codificare per una proteina completa in due modi, prima con BLAST poi con GenomeScan:

  • Come al solito andiamo sul sito di BLAST
  • Scegliamo il BLAST per proteine e avviamolo con la sequenza trovata da GeneScan
  • Cosa si può dedurre dal risultato ottenuto?
  • Oltre all’analisi con BLAST possiamo ricercare domini e motivi funzionali attraverso il sistema InterPro (http://www.ebi.ac.uk/interpro/scan.html )

 GenomeScan

  • Questo invece èun programma che permette di analizzare con più precisione la struttura di un gene, l’algoritmo di predizione si basa sulla similarità di omologhi, in questo caso l'algoritmo sfrutta l'omologia tra la nostra sequenza data e le proteine presenti in banca dati.
  • Colleghiamoci al sito: http://genes.mit.edu/genomescan.html
  • Incolla all’interno della finestra per la sequenza genomica il clone S000194
    ed nella finestra per la proteina il miglior risultato del BLAST fatto prima (es: P80971).
  • Ottengo lo stesso risultato se cambio la sequenza proteica di confronto?

CARATTERIZZAZIONE DI IPOTETICHE PROTEINE PREDETTE DA PROGRAMMI DI GENE FINDING

 Per identificare la natura funzionale di un’ipotetica proteina di un gene predetto confronta per similarità questa proteina con una banca dati proteica.

ESERCIZI PROPOSTI:

  • Estrai la sequenza genomica del gene cox4  (applicando le metodiche analizzate nelle esercitazioni precedenti)
  • Applica genescan alla sequenza estratta e confronta la proteina predetta con una banca dati proteica
  • Utilizza una proteina simile al peptide predetto da genscan per applicare genomescan.

Results:   genescan_cox4   genescan_RAF1  genomescan_cox4    genomescan_RAF1


 
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