Ingegneria genetica e
microbiologia applicata
Percorso 1, lezione #4
Dr. Marco Fondi, D.ssa Elena Perrin Contact: marco.fondi@unifi.it, elena.perrin@unifi.it www.unifi.it/dblemm/ – tel. 0552288248 Dip.to di Biologia EvoluzionisFca Laboratorio di Evoluzione Microbica e Molecolare, Università di Firenze PCR
sequenziatore ATGATCACGTGATCACCATCGATGTCGATCGATCTA
GCTACGATCGATCGATCGTACGTAGCTAGCTAGCTA
GCTAGTAGCTACGATATTATATATACGTCGCTAGAT
GCATATGCAGTATACTAGCTAACGGGGACTGATGAT
AATTATATATACGCGCGCTAGCTAGCTACGTACTAT
ATCAGCTAGTCGATCGATGCTAGCTAGCTAGCTAGC
TAGCTAGCTGCTAGCTAGCTAGCTATGCTAAATATA
TATACGCGATCATGACTGCGAGTCAGCTACTGATCA
GTCGATCGATCGATCG
sequenza ele7roferogramma ?
?
Affiliazione tassonomica ?
Da cosa parBamo? FASTA format sequence file: >Btolo_sequenza (es. 16S_gruppoXXX) ATGATCACGTGATCACCATCGATGTCGATCGATCTAGCTACGATC
GATCGATCGTACGTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTAGCTACGATAT
TATATATACGTCGCTAGATGCATATGCAGTATACTAGCTAACGGG
GACTGATGATAATTATATATACGCGCGCTAGCTAGCTACGTACTA
TATCAGCTAGTCGATCGATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAG
CTGCTAGCTAGCTAGCTATGCTAAATATATATACGCGATCATGAC
TGCGAGTCAGCTACTGATCAGTCGATCGATCGATCG Sequence similarity
search
DB
(NCBI)
(NCBI)
Organismi più
simili
Comparazione di Sequenze BLAST Basic Local Alignment Search Tool http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
1 Nr 2 Non redundant database Protein Words Query:>Btolo_sequenza
GTQITVEDLFYNIATRRKALKN
GTQ Word size = 3 (default)
Word size can only be 2 or 3
TQI
QIT
ITV
Make a lookup
table of words
TVE
VED
EDL
DLF
...
Query: GTQITVEDLFYNIATRRKALKN
GTQ
TQI
QIT
ITV
TVE
VED
EDL
DLF
...
DB
extend
extend
TVEDLFRRLKIAGTQEDLRRT
GGHPYTTFWWYQLMERGTQ
TVEDLFRRLKIAGTQEDLRRT
Query:>Btolo_sequenza
GTQITVEDLFYNIATRRKALKN
TVEDLFRRLKIAGTQEDLRRT
GGHPYTTFWWYQLMERGTQ
…..
Score
Score
Score
Score
Score
Score
…..
Score E-­‐value Sequenze più simili Sequenze meno simili Caso studio 2 : idenBficazione ba7eri Fasta File Sequenze 16S ignote (es. campioni ambientali, nosocomiali) Mega4 ClustalW (MSA) (phylogeneBc tree) + Sequenze 16S di riferimento Sequences BioEdit affiliazione tassonomica Filogenesi
– Descrizione delle relazioni evolutive esistenti fra gli
organismi (ma anche fra specie, popolazioni, geni
etc.)
Analisi filogenetica:
– è il metodo con cui si ricercano e si stimano queste
relazioni
(Greek: phylon = race and genetic = birth)
INPUT: Multiallineamento (ClustalW):
OUTPUT: Phylogenetic tree (Albero filogenetico):
Visual representaBon of evoluBonary distances between taxa A visual representaBon (a tree) to describe the assumed evoluBon occurring between and among different groups (individuals, populaBons, species, etc.) and to study the reliability of the consensus tree. >> n° specie
Page from Darwin's notebooks,
1837
Ernst Haeckel in the The Evolution of
Man,1879
PhylogeneBc trees Diversi modi per rappresentare lo stesso albero filogeneBco The same data can
be presented also this way
Anatomy of a tree
Taxon, plurale = TAXA RAMO Specie (sequence) 1 95 Specie (sequence) 2 Specie (sequence) 3 NODO Specie (gene) 4 83 68 100 55 External branch
or edge Specie (sequence) 5 Specie (sequence) 6 Specie (sequence) 7 Internal branch or edge Internal node CLADE/CLUSTER/GRUPPO BOOTSTRAP VALUE External node or Bp Affiliazione mediante filogenesi
Genere D 95 Genere C Genere B Genere A 83 68 Genere A 100 55 Genere XXXXXXXX Genere A Affiliazione mediante filogenesi
Genere D 95 Genere C Genere B Genere A 83 68 Genere A 100 55 XXXXXXXX Genere A Genere XXXXXXXX = Genere A Le vostre sequenze su: www.unifi.it/dblemm Sezione: Didaica, Esercitazione 3 Maggio 2010
