Learning Science

| View | Upload your own

IDENTIFICACIÓ DE DNA

PRÀCTICA DE BIOINFORMÀTICA

Objectiu: Identificar, a partir d’una seqüència nucleotídica desconeguda, l’espècie a la qual pertany i la funció d’aquest gen.

Pla de Treball

Els investigadors del CEAB han anat de campanya a buscar mostres a llacs de muntanya. Per fer-ho, agafen aigua del llac i la filtren amb filtres de diàmetres molt petits. Entremig dels filtres es queda material genètic dels organismes que viuen en aquell llac. Envien a seqüenciar aquest material genètic, i l’empresa els retorna un fitxer amb les seqüències nucleotídiques, però no saben a quina espècie corresponen, ni quina funció té aquest gen. Què els podries ajudar?

Seqüència 1:

CACATGCAAGTCGAACGGTAACGCGGGGCAACCTGGCGACGAGTGGCGAACGGGTGAGTAATATATCGGA
ACGTGCCCAATTGTGGGGGATAACGTAGAGAAATTTACGCTAATACCGCATACGATCTAAGGATGAAAGC
GGGGGATCGCAAGACCTCGCGCAATTGGAGCGGCTGATATCAGATTAGCTTGTTGGTGAGGTAAAAGCTC
ACCAAGGCGACGATCTGTAGCTGGTTTGAGAGAACGACCAGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATTTTGGACAATGGGCGAAAGCCTGATCCAGCAATGCCGCGTGCAG
GAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAACTGCTTTTGTACGGAACGAAACGGTCTGCCCTAATACGGCGGGCTAA
TGACGGTACCGTAAGAATAAGCACCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGTGCGAGC
GTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGTGCGCAGGCGGTTATGTAAGACAGTTGTGAAATCCCCGGGCT
CAACCTGGGAATTGCATCTGTGACTGCATAGCTAGAGTACGGTAGAGGGGGATGGAATTCCGCGTGTAGC
AGTGAAATGCGTAGATATGCGGAGGAACACCGATGGCGAAGGCAATCCCCTGGACCTGTACTGACGCTCA
TGCACGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCCTAAACGATGTCAACTGG
TTGTTGGGTGCATTAGTACTCAGTAACGAAGCTAACGCGTGAAGTTGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCA
AGGTTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGATGATGTGGTTTAATTCGATGCAAC
GCGAAAAACCTTACCTACCTTTGACATGTACGGAATTCGCCAGAGATGGCTTAGTGCTCGAAAGAGAGCC
GTAACACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCG
CAACCCTTGTCATTAGTTGCTACATTTAGTTGGGCACTCTAATGAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAA
GGTGGGGATGACGTCAAGTCCTCATGGCCCTTATAGGTAGGGCTACACACGTCATACAATGGATGGTACA
GAGGGTCGCCAACCCGCGAGGGGGAGCTAATCCCATAAAACCATTCGTAGTCCGGATCGCAGTCTGCAAC
TCGACTGCGTGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGAATGTCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCT
TGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGCGGGTTCTGCCAGAAGTAGTTAGCCTAACCGCAAGGAGGGC
GATTACC

Seqüència 2:

ATGGCATACTCATATACCGAAAAGAAACGGATCCGTAAGAATTTTGGTAAATTGCCTAGTGTTATGGATGCTCCGTACTTGCTCGCGATTCAAGTCGACTCGTACAGAACATTTTTACAAGATGGCAAATCACCAAAAAA
CCGCGAAGATATCGGTCTGCAAGCCGCGTTTCGTTCAGTTTTTCCTATAGAAAGTTATTCTGGCAATGCT
GCTTTAGAATTTGTTGAGTATAGTCTTGGTAAGCCTGAGTTTGATGTACGCGAATGTATTCTTCGTGGCT
CAACTTATGCAGCACCAATGCGCGTAAAAATTCGTTTGATCTTAAAAGATCGCGAAACTAAATCAATTAA
AGACGTGCGCGAGCAAGAAGTGTACATGGGTGAAATGCCACTCATGACCGATAACGGTACATTCGTTATT
AATGGTACTGAGCGTGTAATCGTATCTCAATTACACCGTTCACCAGGCGTGTTCTTTGACCACGATAAAG
GCAAAACCCACTCTAGTGGTAAAGTGCTTTATTCTGCGCGTATTATTCCTTACCGTGGTTCATGGTTAGA
CTTCGAATTTGACGCAAAAGACCTTGTATTTGTGCGTATTGACCGTCGTCGTAAATTACTCGCGACTGTG
GTTCTTCGTGCTTTGGGTTATAACAATGCGAAAATCTTAGACTTGTTCTATGAAAAAGTGCCTGTATACC
TAGACATGGGTAGCTACCAGATTGACCTTGTTCCAGAACGCTTACGTGGCGAAATGGCACAATTTGACAT
CGTAGATAATGATGGCAAAACCATTGTTGAGCAAGGCAAGCGTATCAACGCGCGTCATGTGCGTCAAATG
GAAGCTGCTGGCCTAGAAAAACTTTCTGTGCCAGATGAGTACTTGTACGAGCGCATTACTGCAGAAGACA
TCCCACTTAAAGATGGTGATGTGATTGCAGCTAATACCTTGTTAAGCCATGAAGTGATGGTGAAATTGGC
TGAAGGGGGTGTTAAACAATTTAACATTCTATTCACCAATGACATCGACCGTGGTTCATTCGTTGCAGAT
ACTTTACGTGCAGACACCACGACAGGTCGTGAAGAAGCATTGGTAGAAATCTACAAAGTAATGCGTCCAG
GCGAGCCACCAACGAAAGAAGCGGCTGAAAATTTATTCAATAACTTGTTCTTCTCTTCAGAACGTTATGA
CCTCTCTCCAGTGGGTCGTATGAAGTTCAACCGTCGTTTAGGTCGTCCTTACGAAGTGGGTACGGATCAG
AAGTCTCGTGAAGTTGAAGGTATTTTGTCGAACGAAGATATCACTGATGTATTAAAAACATTGGTTGAAA
TCCGTAACGGTAAAGGTGAAGTCGACGATATCGATCACTTGGGTAACCGTCGCGTGCGTTCAGTAGGCGA
AATGACTGAAAACCAATTCCGTGTTGGTCTAGTTCGTGTAGAACGTGCTGTTAAAGAACGTTTAAGCCAA
GCTGAAACAGATAACTTGTCTCCGCAAGATTTGATCAATGCGAAACCAGTGGCTGCTGCAATCAAAGAAT
TCTTTGGTTCAAGCCAGTTATCTCAGTTCATGGACCAAAACAACCCATTGTCTGAGATTACGCACAAACG
TCGTGTATCGGCGCTTGGTCCCGGTGGTTTGACACGTGAACGTGCGGGCTTTGAGGTACGTGACGTACAC
CAAACTCACTACGGTCGTGTATGTCCAATTGAAACGCCGGAAGGTCCAAACATTGGTTTGATCAACTCGC
TTTCTGTTTATGCGAAATGTAACAATTTCGGTTTCTTAGAAACACCATACCGTAAAGTGCTTGATGGTCG
TGTAACGGATGAAGTTGAGTATTTATCTGCAATTGAAGAAGTAGGTACTGTGATTGCACAGGCCGATTCT
GGCGTAGATAAAGACGGTAACTTAACAGAAGAATTTGTTTCTGTACGTCACCAAGGTGATTTCGTACGTA
TGCCGCCTGAAAAAGTGACGCATATGGACGTTTCTGCACAGCAGGTTGTTTCTGTTGCTGCATCACTCAT
TCCATTCCTTGAACACGATGACGCCAACCGTGCATTGATGGGTTCAAACATGCAGCGTCAAGCTGTGCCT
ACATTGATTGCTGACAAACCGCTTGTAGGTACAGGCATGGAAGCAAATGTAGCGCATGACTCTGGTGTGT
GTGTGATTGCGGGTCGTGGTGGTCGTATCGAATTCGTCGATGCTTCACGTGTTGTGATTCGTGTCAATGA
AGATGAAATGGTTGCAGGCGAGGCAGGTGTAGATATCTATAACCTGATCAAATATACACGTTCGAACCAA
AACACTTGTATTAACCAAAAAGTTCTTGTGAAACTTGGTGATAAAGTGGGTCGTGGCGATGTATTGGCTG
ATGGTCCATCAACAGATGGTGGTGAGCTTGCGCTAGGTCAAAACATGCGCGTTGCGTTCATGACGTGGAA
TGGTTACAACTATGAAGACTCGATCTTACTTTCAGAGCGCGTACTTCAAGAAGACCGTTTAACCTCGATT
CACATTCAAGAATTATCATGTGTTGCACGTGATACGAAATTGGGTGCGGAAGAGATCACAGCGGATATCC
CGAATGTGGGTGAAGCTGCACTGTCTAAGCTTGATGAATCAGGTATCGTATATATCGGTGCTGAAGTGAC
TGCTGGTGATATCCTTGTAGGTAAAGTAACGCCTAAAGGTGAAACGCAGTTAACACCAGAAGAAAAATTG
CTTCGTGCAATCTTCGGTGAAAAAGCAGCTGACGTAAAAGACTCATCTTTACGTGTTCCATCAGGTACCA
AAGGTACAGTGATTGACGTTCAAGTGTTTACACGTGACGGTCTTGAGAAAGACGAACGTGCGCAAGCAAT
TGAAAAAGCTCAGCTTGATTCATATCGTAAAGACTTGAAAGAAGAATACAAAATCTTCGAAGAAGCAGCA
CGTGAACGTATTGTTCGTTTGTTGACAGGTCAAGAGTCTAACGGTGGTGGTACAACCAAGCGTGGCGATA
AGCTTTCTGTAGACGTATTGTCTGGTTTAGAGTTGGTTGATTTACTTGAAATCCAACCGACTGATGAAGC
TATTGCAGAGCGTTTAACTCAAATTCAAGTGTTCTTGAAAGAGAAGAGCTTTGAAATTGATGAGAAGTTT
GCAGAGAAAAAACGCAAACTTTCTACAGGTGATGAATTAACAACAGGTGTATTGAAAGTTGTTAAGGTTT
ACTTGGCTGTTAAACGTCGCATCCAACCGGGTGATAAGATGGCGGGTCGTCACGGTAACAAGGGTGTTGT
TTCTAACATCTTGCCTGTTGAAGACATGCCGCACGATGCCAATGGTGTTCCAGTCGACATCGTATTGAAC
CCACTGGGTGTACCGTCACGTATGAACGTGGGTCAGATTCTAGAGACTCACTTAGGTATGGCAGCGAAAG
GTCTTGGCGAAGAAATCGACAAGATGTTAAAAGCGCAACGTACTGTACTTGAGCTTCGTGGATTCTTAGA
CAAGATTTATAACAAAGTTGGTGGCGAGCAAGAAGATCTTGATAGCTTAACTGATGATGAAATTTTGGTG
CTTTCGGGTAACTTGCGTGCGGGTGTTCCTCTTGCAACGCCAGTATTCGATGGTGCTGAAGAATCTCAAA
TTAAAGACTTGTTAGAGCTTGCGAACATTTCACGTACTGGTCAAACAGTATTGTATGATGGTCGTACAGG
TGAACAGTTTGACCGTCCTGTAACTGTAGGTTACATGTACATGTTGAAACTGAACCACTTGGTAGACGAC
AAGATGCACGCACGTTCTACTGGTTCTTACTCATTAGTAACTCAACAGCCGCTTGGTGGTAAAGCACAAT
TCGGTGGTCAGCGTTTCGGTGAGATGGAAGTCTGGGCGCTTGAAGCATATGGCGCAGCTTACACGCTTCA
AGAAATGCTTACTGTTAAGTCGGATGACGTTGAAGGTCGTACCCGTATCTATAAGAACATTGTAGATGGT
AACCATTATATGGACCCAGGTATGCCTGAATCGTTCAACGTATTGACCAAAGAGATCCGTTCTTTAGGTA
TCAACATTGAACTGAAAAATGGTGACTAA



La plana web: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pertany al National Center for Biotechnology Information (NCBI) que és una institució dels Estats Units. En aquest web hi ha una base de dades de totes les seqüències que es disposen fins al moment. També hi ha varies aplicacions per treballar amb aquestes seqüències, articles científics, etc. Nosaltres utilitzarem un programa anomenat Blast. Aquest programa ens permet comparar la nostra seqüència amb totes les que tenen emmagatzemades a la base de dades i ens dóna la que s’assembla més. Hi ha diversos programes dins de Blast, segons si la nostra seqüència és de nucleotids o d’aminoàcids.

Procediment:

Entrem a la següent plana web: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/Blast.cgi
Cliquem sobre nucleotide blast, ja que les nostres seqüències són de nucleòtids.
Copiem i enganxem la seqüència 1.
On posa database escollim nucleotide collection (nr/nt).
Cliquem sobre BLAST per a què el programa comenci.
Un cop tenim la plana dels resultats veiem que primer ens posa un esquema del que ha trobat. Si baixem amb el ratolí anirem cap a la part que ens interessa, ens apareix tot un llistat de les seqüències que ha trobat similars a la nostra. Les seqüències estan en ordre des de les que més s’assemblen a la nostra a la que menys, així, les primeres són les més similars.

Observeu la informació que ens dóna el resultat de BlastN i responeu les següents preguntes.

A quina espècie correspon la seqüència 1?


A quin gen correspon la seqüència 1?


Quina longitud té la nostra seqüència 1?



A quina espècie correspon la seqüència 2?




A quin gen correspon la seqüència 2?

Pràctica de bioinformàtica: comparació de proteïnes homòlogues de diferents espècies

Objectiu: Comparar proteïnes homòlogues entre diferents espècies mitjançant l’elaboració d’un alineament múltiple amb les seqüències dels aminoàcids.

Informació:

El clustalw és una eina bioinformàtica molt utilitzada ja que permet l’alineament múltiple de seqüències, i així es poden comparar seqüències per tal de veure si s’assemblen i alhora descobrir regions conservades. Es coneix que les proteïnes que tenen funcions essencials estan conservades al llarg de les espècies.
En aquesta pràctica, farem un alineament de la subunitat alfa de la proteïna hemoglobina de diverses espècies:

> Homo sapiens
MVLSPADKTNVKAAWGKVGAHAGEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHG
KKVADALTNAVAHVDDMPNALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLAAHLPAEFTP
AVHASLDKFLASVSTVLTSKYR

> Bos taurus
MVLSAADKGNVKAAWGKVGGHAAEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHG
AKVAAALTKAVEHLDDLPGALSELSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHSLLVTLASHLPSDFTP
AVHASLDKFLANVSTVLTSKYR

>Gallus gallus
CPAADKNNVKGIFTKIAGHAEEYGAETLERMFTTYPPTKTYFPHFDLSHGSAQIKGHGKK
VVAALIEAANHIDDIAGTLSKLSDLHAHKLRVDPVNFKLLGQCFLVVVAIHHPAALTPEV
HASLDKFLCAVGTVLTAKYR

>Felis catus
MVLYPADKSNVKACWGKIGPHAGEYGAEALERTFCSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKAHG
QKVADALTQAVAHMDDLPTAMSALSDLHAYKLRVDPVNFKFLSHCLLVTLACHHPAEFTP
AVHASLDKFFSAVSTVLTSKYR

>Macaca mulatta
MVLSPADKSNVKAAWGKVGGHAGEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHG
KKVADALTLAVGHVDDMPHALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLAAHLPAEFTP
AVHASLDKFLASVSTVLTSKYR

>Loxodonta africana
MVLSDNDKTNVKATWSKVGDHASDYVAEALERMFFSFPTTKTYFPHFDLGHGSGQVKAHG
KKVGEALTQAVGHLDDLPSALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLSSHQPTEFTP
EVHASLDKFLSNVSTVLTSKYR

>Takifugu rubripes
MSLSADDKKVVKAFWGKVSTKADAIGADALGRLLLVYPQTKTYFSHWKELTPNSNDVKIH
GARIMTGVTEAIGKMDNLTVGLLNLSELHAFTLRVDPANFKLFAHCILVVMANMFPVDFT
PEVHMAMDKFLAAVARGLSEKYR


>Mus musculus
MVLSGEDKSNIKAAWGKIGGHGAEYGAEALERMFASFPTTKTYFPHFDVSHGSAQVKGHG
KKVADALANAAGHLDDLPGALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLASHHPADFTP
AVHASLDKFLASVSTVLTSKYR


Pla de treball:

Entreu a la plana web http://www.ebi.ac.uk/Tools/clustalw2/index.html
1. Copieu i enganxeu totes les seqüències d’aminoàcids i premeu el botó de run.
2. A la pàgina de resultats obriu l’arxiu que s’anomena alignment file.
3. Cliqueu a la pàgina de resultats sobre el botó que diu Jalview. Veureu que us apareix l’alineament acolorit. Aquesta aplicació permet veure fàcilment les posicions de l’alineament on totes les seqüències tenen el mateix aminoàcid i les que tenen aminoàcids diferents.
4. Copieu el resultat obtingut i responeu les següents qüestions:
Digueu a quin tipus i a quina classe pertanyen cadascuna de les espècies estudiades.
Quines categories taxonòmiques comparteixen?
Quantes posicions estan conservades entre totes les espècies a l’alineament?
En quants aminoàcids difereixen l’humà i el macac? I en quants l’humà i el peix zebra (Taxifugu rubripes)? quina conclusió podeu extreure d’aquest fet?
Compareu la seqüència d’aminoàcids de la subunitat alfa de les diferents espècies, a quina conclusió podeu arribar?
Quina funció té aquesta proteïna? Creieu que té una funció essencial? Creieu que està conservada?

Pràctica de lípids

VISITA AL SERVEI DE MICROSCÒPIA DE LA UAB

El dimecres 26 de març els alumnes de primer de batxillerat científic vam visitar el Servei de Microscòpia de la Universitat Autònoma de Barcelona, sortida organitzada pel Seminari de Biologia i Geologia, amb la finalitat d’aprofundir els nostres coneixements sobre la biologia cel·lular
L’activitat va iniciar-se amb una presentació d’una mitja hora de durada que ens va introduir en el món de la microscòpia, tant l’òptica com l’electrònica. Tot seguit es van formar dos grups de treball diferents per tal de realitzar dues activitats basades en aquests dos tipus de microscopi:
· Microscopi electrònic de transmissió: Permet observar imatges en dues dimensions amb una bona resolució.
· Microscopi electrònic de rastreig: Ens proporciona imatges tridimensionals de la mostra que observem.
La sortida va finalitzar amb un petit recorregut per alguns dels emplaçaments situats a la Facultat de Ciències, com ara la biblioteca o algunes aules.
Cal remarcar la importància que tenen aquest tipus d’activitats, perquè permeten ampliar els coneixements de l’alumnat en un entorn diferent al del nostre institut. A més, aquesta visita va oferir-nos la possibilitat de conèixer com és una universitat des de dins, raó per la qual va ser una experiència molt especial per als futurs universitaris del nostre centre que s’estan preparant per poder accedir a la universitat.

Javier Cantero

MICROSCÒPIA UAB

Pràctica dels glúcids