Alignement - Alignement de squences biologiques Laurent...

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Alignement de séquences Alignement de séquences biologiques biologiques Laurent Duret Laurent Duret Pôle Bioinformatique Lyonnais Pôle Bioinformatique Lyonnais htt://pbil.univ-lyon1.fr/alignment.html htt://pbil.univ-lyon1.fr/alignment.html
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Objectifs poursuivis Objectifs poursuivis Les alignements permettent de  comparer  des s é quences  biologiques. Cette comparaison est n é cessaire dans diff é rents  types d’ é tudes : Identification de g è nes homologues Recherche de  contraintes fonctionnelles  communes  à  un ensemble de  g è nes ou de prot é ines. Pr é diction de fonction Pr é diction de structure (ARN, prot é ine)  ( Cf  Del é age, Gaspin) Reconstitution des  relations  é volutives  entre  s é quences (phylog é nie)  ( Cf  Gouy) . Choix d'amorces PCR ...
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Alignement: représentation Alignement: représentation Les r é sidus (nucl é otides, acides-amin é s) sont superpos é s de fa ç on  à  maximiser la similarit é  entre les s é quences. G T T A A G G C G – G G A A A G T T – – – G C G A G G A C A * * *       * * *   * * *   * Mutations : Substitution ( mismatch ) Insertion D é l é tion  Insertions ou d é l é tions : indels  ( gap ) .
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Quel est le bon alignement ? Quel est le bon alignement ? G T T A C G A G T T A C G A G T T - G G A G T T G - G A * * *     * * * * *     * * OU G T T A C - G A G T T - - G G A * * *       * * Pour le biologiste, g é n é ralement, le bon alignement est celui qui repr é sente le  sc é nario  é volutif le plus probable
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Fonction de score de similarité Fonction de score de similarité G T T A A G G C G – G G A A A G T T – – – G C G A G G A C A * * *       * * *   * * *   * Score = Exemple:  identit é  = 1  mismatch = 0  gap = -1  Score = 10  - 4  = 6 pondération _ substitution pénalité _ gap début fin début fin
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Modèle d'évolution (ADN) Modèle d'évolution (ADN) Transition: A <-> G T <-> C Transversions : autres substitutions p(transition) > p(transversion) G T T A C G A  G T T A C G A G T T - G G A  G T T G - G A * * *     * *  * * * .   * * ACG T
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Modèle d'évolution (protéines) Modèle d'évolution (protéines) Code génétique Asp (GAC, GAU) Tyr (UAC, UAU) : 1 mutation Asp (GAC, GAU) Cys (UGC, UGU) : 2 mutations Asp (GAC, GAU) Trp (UGG) : 3 mutations Propriétés physico-chimiques des acides-aminés (acidité, hydrophobicité, encombrement stérique, etc.) Matrices de Dayhoff (PAM), BLOSUM: mesures des fréquences de substitutions dans des alignements de protéines homologues PAM 60, PAM 120, PAM 250 (extrapolations à partir de PAM 15) BLOSUM 80, BLOSUM 62, BLOSUM 40 (basé sur des alignements de blocs) Val Ile H COOH HC
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Christopher Reinemann
"Before using Course Hero my grade was at 78%. By the end of the semester my grade was at 90%. I could not have done it without all the class material I found."
— Christopher R., University of Rhode Island '15, Course Hero Intern

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    Kiran Temple University Fox School of Business ‘17, Course Hero Intern

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