Lezione 10 Flashcards

1
Q

Cos’è l’allineamento delle sequenze?

A

L’allineamento delle sequenze consiste nel cercare similarità tra due o più sequenze per ottenere informazioni utili, utilizzando una sequenza di studio e una presa da un database.

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2
Q

Quali sono i due tipi di analisi di allineamento?

A

I due tipi di analisi di allineamento sono l’allineamento pairwise (comparazione di una coppia di sequenze) e l’allineamento multiple (comparazione di più sequenze).

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3
Q

Che cos’è un algoritmo euristico?

A

Un algoritmo euristico è un algoritmo che offre una soluzione rapida ma non sempre garantita al 100% in termini di accuratezza. Esempi includono BLAST e FASTA.

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4
Q

Qual è la differenza tra allineamento globale e locale?

A

Nell’allineamento globale si cerca il miglior allineamento lungo tutta la lunghezza delle sequenze, mentre nell’allineamento locale si analizzano tratti con alta affinità tra le sequenze.

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5
Q

Cosa sono le matrici di scoring negli allineamenti?

A

Le matrici di scoring attribuiscono punteggi alle basi in una sequenza per determinare la qualità dell’allineamento. I punteggi comuni sono +1 per le corrispondenze, -2 per mismatch e -1 per gli indel.

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6
Q

Cos’è un dot plot?

A

Un dot plot è un grafico che mostra l’allineamento tra due sequenze mettendo un punto per ogni corrispondenza di basi, aiutando a visualizzare l’identità tra le sequenze.

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7
Q

Qual è la funzione di FASTA?

A

FASTA è un algoritmo euristico che individua tutte le ‘parole’ comuni tra due sequenze e usa un sistema di scoring per trovare e combinare i migliori allineamenti.

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8
Q

Qual è la differenza principale tra FASTA e BLAST?

A

BLAST è generalmente più veloce di FASTA e utilizza un approccio di seeding ed extension per allineare sequenze, mentre FASTA utilizza una serie di passaggi più complessi per trovare allineamenti.

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9
Q

Cosa si intende per Coverage in sequenziamento?

A

Il coverage (o profondità) rappresenta quante volte una base del genoma di riferimento è coperta dalle letture. Maggiore è il coverage, più accurata è la sequenza.

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10
Q

Che cos’è il Variant Calling?

A

Il Variant Calling è il processo di determinazione delle varianti genetiche a partire dai dati di sequenziamento, distinguendo tra varianti vere e errori di sequenziamento.

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11
Q

Che cos’è il sequenziamento dell’esoma (Whole Exome Sequencing)?

A

Il sequenziamento dell’esoma è un tipo di sequenziamento mirato che analizza solo le regioni codificanti del DNA, riducendo la lunghezza del genoma da considerare e aumentando il coverage.

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12
Q

Qual è il vantaggio del sequenziamento mirato rispetto al sequenziamento del genoma intero?

A

Il sequenziamento mirato, come il Whole Exome Sequencing, riduce il numero di porzioni del genoma da sequenziare, aumentando il coverage e riducendo i costi rispetto al sequenziamento del genoma intero.

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13
Q

Come vengono selezionati i tratti dell’esoma per il sequenziamento?

A

I tratti dell’esoma vengono selezionati utilizzando sonde che si legano specificamente alle regioni codificanti del genoma, permettendo di escludere le altre parti del DNA.

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14
Q

Che cosa si intende per ‘Precision Medicine’?

A

La Precision Medicine, o medicina personalizzata, è un approccio che utilizza informazioni genetiche e omiche per personalizzare il trattamento medico per ogni individuo, migliorando l’efficacia delle terapie.

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15
Q

Qual è il compito principale di un bioinformatico nella Precision Medicine?

A

Il compito principale di un bioinformatico è analizzare e interpretare grandi volumi di dati omici per comprendere la relazione tra varianti genetiche e malattie, e per sviluppare trattamenti personalizzati.

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16
Q

Cosa sono i Big Data Integrative Approach (BDIA)?

A

Il BDIA è un metodo che integra informazioni da esperimenti diversi, inclusi dati genomici, trascrittomici ed epigenomici, per ottenere una visione più completa del quadro del paziente rispetto all’analisi di esperimenti singoli.

17
Q

Qual è la differenza tra allineamento globale e allineamento locale?

A

L’allineamento globale cerca il miglior allineamento tra due sequenze su tutta la loro lunghezza, mentre l’allineamento locale si concentra solo sui tratti di alta affinità tra le sequenze.

18
Q

Che cosa indica uno ‘scoring alignment’ nella comparazione di sequenze?

A

Lo ‘scoring alignment’ attribuisce punteggi a ciascuna corrispondenza di basi e penalizza mismatch e indels, aiutando a determinare la qualità dell’allineamento tra due sequenze.

19
Q

Cosa rappresentano i dot plots nella visualizzazione di allineamenti?

A

I dot plots sono grafici che mostrano le corrispondenze tra due sequenze con punti, formando diagonali quando ci sono allineamenti continui, e aiutano a visualizzare le somiglianze e le differenze.

20
Q

Qual è il ruolo dell’e-value negli algoritmi di allineamento?

A

L’e-value (expectation value) misura la probabilità che un allineamento trovato sia dovuto al caso; valori più piccoli indicano una maggiore confidenza che l’allineamento sia significativo.

21
Q

Qual è il vantaggio principale dell’algoritmo BLAST rispetto a FASTA?

A

BLAST è più veloce di FASTA grazie al suo approccio di Seeding ed Extension, che riduce il numero di confronti necessari e migliora l’efficienza dell’allineamento.

22
Q

Come funziona il processo di ‘Variant Calling’?

A

Il ‘Variant Calling’ è il processo di identificazione delle varianti genetiche nel genoma analizzando le differenze tra la sequenza letta e il genoma di riferimento, e determinando se una variante è reale o un errore di sequenziamento.

23
Q

Cos’è l’Exome Sequencing (WES) e quali sono i suoi vantaggi?

A

L’Exome Sequencing (WES) è una tecnica che sequenzia solo le porzioni codificanti del genoma (esoni), permettendo una maggiore coverage delle aree di interesse con costi ridotti rispetto al sequenziamento dell’intero genoma.

24
Q

Qual è il problema principale dell’analisi di sequenze RNA rispetto al DNA?

A

Il problema principale è lo splicing, che elimina gli introni e può creare gap più lunghi nel sequenziamento dell’RNA rispetto al DNA di riferimento.

25
Q

Che cosa rappresenta il coverage in un’analisi di sequenziamento e come viene calcolato?

A

Il coverage indica quante volte ogni base del genoma è coperta dalle letture di sequenziamento. È calcolato con la formula C = N·L/G, dove N è il numero di reads, L è la lunghezza delle reads, e G è la lunghezza del genoma.

26
Q

Qual è la formula di Lander-Waterman per stimare la probabilità che un nucleotide non sia coperto dal sequenziamento?

A

La formula di Lander-Waterman è exp(-C), dove C è il coverage, e la probabilità di copertura è 1 - exp(-C).

27
Q

Quali sono i principali tipi di variazioni genetiche identificate tramite sequenziamento?

A

I principali tipi di variazioni genetiche sono SNV (Single Nucleotide Variation), SNP (Single Nucleotide Polymorphisms) e Indels (Insertions and Deletions).

28
Q

Perché l’analisi di varianti genetiche è importante per la medicina personalizzata?

A

L’analisi delle varianti genetiche aiuta a identificare mutazioni associate a malattie specifiche e a personalizzare i trattamenti basati sulle varianti genetiche individuate.