Curso de Bioinformática — Resumo Estruturado
1. Princípios Básicos de Biologia Molecular
A biologia molecular estuda os processos biológicos no nível molecular, especialmente DNA, RNA e proteínas.
O crescimento das tecnologias de sequenciamento gerou enormes volumes de dados biológicos, criando a necessidade de ferramentas computacionais para análise — surgindo assim a bioinformática.
Conceitos principais
- Gene
- Informação genética
- Sequenciamento genético
- Bioinformática
Pontos importantes
- Bioinformática integra biologia, matemática e computação.
- Bancos de dados genômicos permitem compartilhar descobertas científicas.
2. Estrutura do DNA
- Desoxirribose (açúcar)
- Grupo fosfato
- Bases nitrogenadas (A, T, C, G)
Pareamento de bases
- A ↔ T
- C ↔ G
Estrutura em dupla hélice descrita por Watson e Crick.
3. Estrutura do RNA
- RNAm — leva informação genética
- RNAr — estrutura do ribossomo
- RNAt — transporta aminoácidos
- miRNA
- snRNA
4. Replicação do DNA
- Semiconservativa
- Bidirecional
- Direção 5' → 3'
- Leading strand
- Lagging strand
- Fragmentos de Okazaki
5. Transcrição
Síntese de RNA a partir do DNA.
- Iniciação
- Alongamento
- Terminação
- RNA polimerase
6. Processamento do RNA
- Cap 5'
- Cauda poli-A
- Splicing
7. Tradução
DNA → RNA → Proteína
- Ribossomos
- RNAt
- Aminoácidos
8. Técnicas de Biologia Molecular
Extração
- Fenol-clorofórmio
- Trizol
PCR
- Amplificação de DNA
- Diagnóstico molecular
- Sequenciamento
- Clonagem
10. Histórico da Bioinformática
| Ano | Evento |
|---|---|
| 1953 | Estrutura do DNA |
| 1965 | Primeiros bancos de proteínas |
| 1980 | GenBank |
| 1990 | Projeto Genoma Humano |
| 2000 | Genoma da Xylella no Brasil |
11. Aplicações da Bioinformática
- Análise de genomas e anotação gênica
- Diagnóstico molecular e medicina de precisão
- Descoberta de fármacos e alvos terapêuticos
- Vigilância genômica (patógenos)
- Agro: melhoramento genético e genômica aplicada
12. Sistemas (Ferramentas e Plataformas)
- Linux e linha de comando
- Ambientes: Conda/virtualenv
- Workflows: Snakemake / Nextflow (pipelines)
- Containers: Docker
- Cloud/HPC: execução escalável
13. Bancos de Dados (Exemplos)
- Genomas e sequências: NCBI / ENA / DDBJ
- Proteínas: UniProt
- Variação: dbSNP / ClinVar
- Expressão: GEO / ArrayExpress
14. Alinhamento de Sequências
- Objetivo: encontrar similaridade e regiões conservadas
- Tipos: alinhamento local vs global
- Conceitos: identidade, similaridade, gaps e score
- Saída típica: coordenadas do alinhamento e estatísticas
15. BLAST
- BLASTn
- BLASTp
- Score
- E-value
17. PolyPhen
- Benigno
- Possivelmente danoso
- Provavelmente danoso
18. SIFT
- Tolerado
- Não tolerado
Resumo Geral
A bioinformática combina biologia molecular e ciência da computação para analisar grandes volumes de dados genéticos.
Glossário
- Gene — segmento de DNA que codifica proteína
- Genoma — conjunto completo de DNA
- Códon — trinca de nucleotídeos
- Splicing — remoção de íntrons
- Mutação — alteração no DNA