BIOINFORMÁTICA Flashcards
A bioinformática é uma ciência multidisciplinar. Quais são as matérias que se combinam?
biologia, ciência da computação, estatística é matemática.
Qual a utilidade da bioinformática?
Organizar, analisar e interpretar grandes volumes de dados biológicos.
Há duas vertentes principais da bioinformática. Quais são e para que servem?
BIOINFORMÁTICA CLÁSSICA: analisa sequências de nucleotídeos e aminoácidos como DNA, RNA e proteínas. Identifica padrões e relações evolutivas.
BIOINFORMÁTICA ESTRUTURAL: analisa a estrutura tridimensional de biomoléculas, visando compreender suas funções e interações.
Cite o objetivo e a funcionalidade da bioinformática.
Decodificar a linguagem biológica por meio das sequências de nucleotídeos e aminoácidos. Logo, gera conhecimento bioquímico e funcional. Ainda, a exploração de estruturas de proteínas, identificando assim sua função e possível alvo terapêutico.
A bioinformática lida com diferentes tipos de dados biológicos. Estão agrupados em dois grandes grupos, sendo eles ….
Sequências de biomoléculas (organização linear) e estruturas de biomoléculas (3D).
Há 3 informações da molécula que não aparecem na estrutura 3D, porém, são evidenciadas na sequência linear, quais são?
Regiões promotoras (controlam expressão gênica); Peptídeos sinal (direcionam a proteína para o local correto na célula); íntrons (sequências não codificantes removidas antes da expressão da proteína).
Cite uma vantagem da manipulação de sequências.
Uma vantagem pode ser a manipulação de sequências inteiras, genomas inteiros. Também é menos custosa.
O que é uma CPU?
Conhecida como unidade central de processamento, é a responsável por executar as instruções dos programas no computador. Atualmente possuem múltiplos núcleos, chamados de multicore.
O que é uma GPU?
É a unidade de processamento gráfico, inicialmente desenvolvidas para processar gráficos em computadores, sendo parte essencial das placas de vídeo. Podem ter centenas ou milhares de núcleos.
Qual a primeira coisa a identificar quando se analisa uma sequência de DNA desconhecida?
Descobrir se é codificante de proteínas ou não (sua função). Caso seja uma sequência codificante, é importante descobrir qual é a proteína e qual é a sua função.
Por qual lei são governados os processos moleculares?
Pela lei da termodinâmica. Essa lei descreve reações químicas, ação de enzimas e enovelamento de proteínas.
Quais os desafios da validação de dados experimentais?
Ausência de dados disponíveis;
Adequação dos dados experimentais ao estudo computacional;
Consideração da margem de erro experimental;
Condições experimentais.
O que é o BLAST e qual a sua principal função?
Basic local alignment serch tool, compara sequências biológicas como DNA, RNA e proteínas e identifica as similaridades. Logo, identifica similaridades entre a sequência de consulta e sequências em bancos de dados.
Temos o BLASTn (nucleotídeos), BLASTp (proteínas) e o BLASTx (nucleotídeos para se comparar com proteínas).
O que é o Clustal e qual a sua função?
Ferramenta que compreende o Clustalx, Clustalw e o Clustal Omega, cuja função é alinhar sequências biológicas como DNA, RNA e proteínas.
Consegue como entrada 3 ou mais sequências biológicas.
O clustal Omega se utiliza de heurística. O que isso significa?
Significa que se usa da busca por soluções boas, mas não necessariamente a melhor possível. Utilizada para quando encontrar a solução ótima demanda alto período de tempo, sendo muito demorada ou computacionalmente inviável. São “atalhos inteligentes”.
Qual software pode ser utilizado para construção de árvores filogenéticas e análise de evolução molecular?
Clustal.
O que é o MEGA?
Molecular evolutionary genetics analysis. Facilita o estudo de evolução molecular e análises filogenéticas.
A finalidade central é a obtenção de informações sobre a história evolutiva de genes, proteínas e outras entidades biológicas.
O que é e para que serve o Uniprot?
Banco de dados para informações pertinentes à proteínas. É extremamente abrangente, sendo primeira escolha para qualquer pesquisador.
Fornece ainda funções como estrutura, função e localização celular.
O que é o PDB e qual a sua função?
O protein data bank é um dos principais banco de dados relacionado à estrutura tridimensional de biomoléculas. Fornece precisão no posicionamento de átomos que compõem a biomolécula. Útil para pesquisas de biologia molecular.
Para que serve o Galaxy?
cria e executa fluxos de trabalho em bioinformática. Analisa grandes volumes de dados biomédicos.
O que é o “R”?
linguagem de programação amplamente utilizada em análises estatísticas e gráficos.
O que é o Bioconductor?
conjunto de pacotes
especializados que permitem aos pesquisadores interpretar dados genômicos de alto rendimento,
enfrentando os desafios associados a grandes volumes de dados biológicos.
Função primordial do DNA, RNA e proteínas?
DNA armazena as instruções, o RNA as transcreve e as proteínas as traduzem em
funções biológicas.
O que é o conceito do Dogma Central na biologia molecular?
Esse conceito universal explica como a informação contida no DNA é transcrita em RNA e,
posteriormente, traduzida em proteínas, que desempenham funções essenciais para a manutenção da vida.
O que são os ácidos nucléicos?
Os ácidos nucleicos, como DNA e RNA, são polímeros formados por unidades chamadas nucleotídeos.
Qual a composição do nucleotídeo?
Cada
nucleotídeo é composto por:
* Uma base nitrogenada: adenina (A), guanina (G), citosina (C), uracila (U) ou timina (T).
* Um carboidrato: ribose (RNA) ou desoxirribose (DNA).
* Um grupo fosfato.
Na ausência do grupo fosfato, como se denomina o nucleotídeo?
Quando o grupo fosfato está ausente, o composto resultante é chamado de nucleosídeo.
O que são as proteínas?
As proteínas são polímeros formados por aminoácidos, codificados diretamente pelo genoma.
Quantos aminoácidos principais o código genético contempla?
20 aminoácidos principais.
Quais componentes fazem parte da estrutura dos aminoácidos?
Os aminoácidos possuem uma estrutura comum, composta por:
* Um grupo amino (-NH2).
* Um grupo carboxílico (-COOH).
* Um átomo de carbono central (Cα) ligado a uma cadeia lateral, que varia entre os diferentes
aminoácidos.
Como é a estrutura dos monossacarídeos biológicos?
A maioria dos monossacarídeos biológicos em solução adota uma estrutura cíclica, com anéis de 5 ou 6
átomos.
Como são chamados os carboidratos com anéis de 5 membros?
Os carboidratos com anéis de 5 membros são chamados de furanoses (como ribose e
desoxirribose).
Como são chamados os carboidratos com anéis de 6 membros?
os de 6 membros são denominados piranoses
(como glicose, manose e galactose).
Qual é a polaridade dos carboidratos?
Os carboidratos se destacam por serem mais polares que os aminoácidos, o que favorece interações com a
água.
O que são as membranas biológicas?
As membranas celulares, ao contrário dos ácidos nucleicos, proteínas e carboidratos, não são polímeros
biológicos, mas sim agregados de lipídeos anfipáticos organizados em bicamadas
O que são as biomacromoléculas?
proteínas, ácidos nucleicos e carboidratos.
Quantos são os níveis de organização das macromoléculas?
As biomacromoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos e carboidratos, podem ser classificadas em quatro
níveis de organização estrutural.
Quais são os níveis de organização das macromoléculas?
Estrutura primária;
Estrutura secundária;
Estrutura terciária ou quaternária.
O que é a estrutura primária de uma macromolécula?
A estrutura primária é o nível mais básico, representando a sequência linear dos monômeros que formam a
biomacromolécula:
* Proteínas: sequência de aminoácidos.
* Ácidos nucleicos: sequência de nucleotídeos.
* Carboidratos: sequência de monossacarídeos
O que é a estrutura secundária de uma macromolécula?
A estrutura secundária surge de interações entre monômeros vizinhos e com o ambiente ao redor, como o
solvente. Essas interações resultam em padrões espaciais repetitivos, como:
* Proteínas: hélices α, folhas β e alças (Figura 06).
* Ácidos nucleicos: estruturas como fitas paralelas e antiparalelas no DNA ou alças e grampos no
RNA.
* Carboidratos: hélices formadas por polissacarídeos lineares.
Qual é a forma mais básica de comparação de sequências?
A forma mais básica na qual as sequências podem ser
comparadas é aos pares.
O alinhamento de sequências destaca como objetivo uma zona, qual é ela?
Zonas de similaridade.
No alinhamento de sequências, qual a principal preocupação?
A principal preocupação no alinhamento é a observancia da ordem sequencial de bases.
No alinhamento de duas sequências com ancestral em comum, as posições de alinhamento que não coincidem podem ser interpretadas como?
mutações.
As lacunas observadas no alinhamento podem ser interpretadas como?
Indels, mutações de inserção ou de deleção.
Quais são os dois modelos principais de alinhamento de sequências?
Alinhamento local e alinhamento global.
O que é o alinhamento global?
Compara as sequências ao longo de toda sua extensão.
O que é o alinhamento local?
Foca em regiões curtas de alta similaridade.
O que é o Gráfico de Pontos ou Dot Plot?
ferramenta visual utilizada para comparar duas sequências biológicas e
identificar regiões de similaridade entre elas. Para isso, cada sequência é posicionada em um dos eixos: uma
no eixo-x e outra no eixo-y.
O que é o FastA?
algoritmo projetado para identificar
similaridades locais entre sequências biológicas usando matrizes de substituição.
O que é o alinhamento múltiplo?
O alinhamento múltiplo consiste em alinhar três ou mais sequências simultaneamente, identificando
posições equivalentes entre elas.
Quais são os tipos de banco de dados?
Banco de dados primários e secundários.
Na bioinformática, quais são as duas áreas que evoluem junto de forma transdiciplinar?
A bioinformática e a biologia molecular computacional.
Qual a base essencial da bioinformática aplicada?
coleta de dados de sequências biológicas e informações associadas a elas.
Qual a consequência da mutação em determinada sequência genética?
acarreta em modificação da função da proteína.
Como a bioinformática pode melhorar a agricultura?
pode melhorar a agricultura no aspecto de identificação de genes que tornam as plantas mais resistentes a pragas ou até genes que as tornam mais nutritivas.
Qual a função da região promotora de uma molécula?
essa região controla a expressão de genes.
Qual a função do peptídeo sinal na molécula?
direciona a proteína para seu local correto na célula.
O que é o íntron?
é uma sequência não codificante que é removida antes da tradução da molécula em proteína.
Quais as vantagens de se trabalhar com sequências lineares?
menos custo, processamento mais rápido e a identificação de padrões ou mutações é bem mais direta.
Qual estudo de estrutura é mais interessante para se avaliar a interação entre biomoléculas?
o estudo da estrutura 3D ou tridimensional.
Quantos núcleos pode ter uma CPU?
dezenas de núcleos.
Quantos núcleos pode ter uma GPU?
milhares de núcleos.
Quantos % de similaridade uma proteína precisa ter com relação à estruturas já conhecidas para se criar modelos computacionais de qualidade comparável?
pelo menos 30%.
Porque os carboidratos biológicos são mais simples de se modelar?
são mais simples porque não se enovelam nem formam estruturas secundárias quando em solução.
Em português, o que significa BLAST?
FERRAMENTA BÁSICA DE BUSCA DE ALINHAMENTO LOCAL.
Qual o significado da palavra “Clustal”?
em romeno significa “agrupamento”.
Qual dos conjuntos de programa do Clustal usa de heurística?
o clustal omega.
Quantas entradas de sequências o clustal consegue alinhar?
no mínimo três.
O que significa a sigla MEGA em português?
Análise genética evolutiva molecular.
Qual a importância científica do MEGA?
utilizado em estudos que investigam a evolução de genes, espécies e populações.
Quais as fases do dogma central da biologia molecular?
Replicação em DNA;
Transcrição em RNA;
Tradução em proteína;
Enovelamento e posterior proteína enovelada;
Reconhecimento molecular.
Quais as moléculas não são mencionadas no dogma central?
carboidratos e lipídeos.
Qual a molécula que não é codificada diretamente no genoma?
os carboidratos.
Quantos tipos de monossacarídeos já foram identificados nas biomoléculas?
mais de 100 tipos.
A quantos grupos fosfato um nucleosídeo pode se ligar?
pode se ligar até 3 grupos fosfato, gerando a ATP.
O que são moléculas anfipáticas?
são moléculas que possuem domínio polar e apolar, com características hidrofílicas e hidrofóbicas respectivamente.
Qual a localização da polaridade na membrana?
externa polar e interna apolar.
O que são os chaperonas?
são proteínas que ajudam outras proteínas a se dobrarem corretamente. Evitam que se dobrem de forma errada.
Como surge a estrutura secundária de uma molécula?
surge das interações entre monômeros vizinhos e com o seu ambiente ao redor.
O que a estrutura terciária de uma biomacromolécula representa?
representa o arranjo espacial dos componentes da estrutura secundária.
Qual nível estrutural determina a função da molécula?
a estrutura terciária ou quaternária determina a função biológica da molécula.
O que é a estrutura quaternária da macromolécula?
nem todas possuem, mas é baseado em agregados macromoleculares, principalmente de origem proteica. Como se fosse uma associação de subunidades.
No alinhamento de sequências, qual princípio deve ser mantido?
deve-se atentar para que a ordem não seja violada.
