6.6: Uso de PC e internet para la investigación bioquímica
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Hay una variedad de recursos en la web relacionados con la investigación bioquímica. Estos recursos suelen incluir categorías generales de:
- Bases de datos de información
- Software para análisis de datos
- Software para graficar y representar datos
- Informes publicados y reseñas (literatura)
Bases de datos de información
Existen numerosos repositorios de información relacionada con moléculas biológicas y bioquímica. Algunos de estos (junto con algunos enlaces de muestra) incluyen:
- Bases de datos de secuencias de ácidos nucleicos, incluyendo plásmidos de uso común.
La base de datos de nucleótidos Entrez
New England Biolabs™ Base de datos de vectores y plásmidos
- Bases de datos de la secuencia
Base de datos de secuencias de proteínas (Protein Information Resource
Base de datos de conocimientos Swiss-Prot
- Base de datos de la estructura
El banco de datos de proteínas (PDB)
- Base de datos de estructura de ácidos
La base de datos de ácidos nucleicos
- Base de datos termodinámica y estabilidad proteica
Base de datos Protherm
- Bases de datos de electroforesis en gel de proteínas 2-D (proteómica)
Enlaces EXPASY 2-D PÁGINA
Software para análisis de datos
El software se puede ejecutar en una máquina local (es decir, su PC en su escritorio) o en un servidor a través de la web. A veces, es una combinación de los dos (es decir, un applet Java™ que se sirve en una máquina host, pero requiere software Java instalado en su PC.
En términos generales, si se espera que sus datos sigan un modelo matemático en particular (por ejemplo, la cinética de Michaelis-Menten) entonces necesita un software de ajuste de curvas de propósito general. Los enlaces a software de ajuste no lineal de mínimos cuadrados incluyen:
Datafit™ de Oakdale Engineering
Ajuste de curva Método de mínimos cuadrados LSM
Programas como estos le permiten escribir una ecuación simple, ingresar sus valores experimentales, y luego los parámetros de la ecuación (es decir, modelo) se refinarán para dar el mejor ajuste a los datos. Así, un solo programa puede ser utilizado para una variedad de aplicaciones (es decir, cualquier situación en la que se disponga de una ecuación que describa el comportamiento de los datos)
Los programas de propósito especial están disponibles para aplicaciones específicas.
Software para graficar y presentar datos
A diferencia del software para análisis (aunque a veces combinado en el mismo paquete) es un software para graficar y representar datos. El punto sutil aquí es que después de que se hayan analizado los datos, es posible que deba preparar un informe para comunicar los resultados. En este caso, hay otros temas de presentación de datos, es decir, colores, grosores de línea, estilos de flecha, cortes de eje, fuentes, leyendas, etc. que pueden necesitar ser molestados con. El software de ajuste básico a menudo no incluye herramientas de presentación extensas y, de manera similar, el software de presentación a menudo no tiene herramientas de ajuste robustas y de uso general Ejemplos de software de gráficos y presentación para datos científicos son:
Origen™ de MicroCal™
KaleidaGraph de Synergy Software™
SigmaPlot™ de SPSS, Inc.
Además de la representación gráfica de datos experimentales, algunas formas de datos requieren representaciones tridimensionales. Por ejemplo, las estructuras biomoleculares (por ejemplo, moléculas de ARN, ADN y proteínas) se almacenan en bases de datos (por ejemplo, PDB) como una serie de coordenadas atómicas, sin embargo, los datos solo tienen sentido realmente si se pueden convertir dichos datos en una representación de una molécula tridimensional. Además, la comprensión de la información estructural es posible mediante la manipulación de tales representaciones (por ejemplo, rotaciones, traducciones, zoom in/out, etc.). El software para tales manipulaciones incluye:
Visor PDB suizo
DS Viewer™ de Accelrys
O
Además, la publicación de figuras de estructuras moleculares a menudo requiere adornos artísticos, como raytracing, sombreado, etc. Los programas anteriores a menudo pueden emitir sus figuras en formato POV, lo que permite tales modificaciones usando lo siguiente:
Bases de datos de literatura
Los informes científicos se publican en diversas revistas, actas de reuniones y diversos libros. Los motores de búsqueda están disponibles para buscar repositorios electrónicos de estos materiales. PubMed, un servicio de la Biblioteca Nacional de Medicina, incluye más de 14 millones de citas para artículos biomédicos que se remontan a la década de 1950, citas de MEDLINE y revistas adicionales de ciencias de la vida. PubmedIncluye enlaces a muchos sitios que proporcionan artículos de texto completo y otros recursos relacionados.
Aquí hay un enlace a PubMed™
Adicionalmente, también es útil poder descargar, mantener y formatear fácilmente dichas referencias en trabajos o manuscritos que tenga que preparar. El software de bibliografía te permite hacer esto con bastante facilidad. Ejemplos de este tipo de software incluyen ProCite, Reference Manager y Endnote (todos de ISI ResearchSoft:
Comprensión de los archivos de información de secuencias
Al solicitar información de la secuencia de ADN hay mucha información adicional que se incluye en el archivo, además de la secuencia real. Aquí hay un ejemplo de parte del archivo para la secuencia del plásmido pUC19:
Plasmid pUC19
Update 6/5/02
Features:
469- 146 lacZ alpha CDS (start 469, complementary strand)
519- 514 Plac promoter -10 sequence (TATGTT)
543- 538 Plac promoter -35 sequence (TTTACA)
575- 563 CAP protein binding site
396- 452 multiple cloning site (EcoRI-HindIII)
1455- 867 origin of replication (counterclockwise)
(RNAII -35 to RNA/DNA switch point):
1273-1278 RNAI transcript promoter -35 sequence (TTGAAG)
1295-1300 RNAI transcript promoter -10 sequence (GCTACA)
1309-1416 RNAI transcript
1419- 867 RNAII transcript (complementary strand)
1434-1429 RNAII transcript promoter -10 sequence (CGTAAT)
1455-1450 RNAII transcript promoter -35 sequence (TTGAGA)
2486-1626 beta-lactamase (bla; amp-r) CDS
(start 2486, complementary strand)
2486-2418 beta-lactamase signal peptide CDS
(start 2486, complementary strand)
2521 bla RNA transcript start (complementary strand)
2535-2530 bla promoter -10 sequence (GAGACA)
2556-2551 bla promoter -35 sequence (TTCAAA)
puc19.seq Length: 2686 June 5, 2002 13:46 Type: N Check: 4141 ..
1 TCGCGCGTTT CGGTGATGAC GGTGAAAACC TCTGACACAT GCAGCTCCCG
51 GAGACGGTCA CAGCTTGTCT GTAAGCGGAT GCCGGGAGCA GACAAGCCCG
101 TCAGGGCGCG TCAGCGGGTG TTGGCGGGTG TCGGGGCTGG CTTAACTATG
151 CGGCATCAGA GCAGATTGTA CTGAGAGTGC ACCATATGCG GTGTGAAATA
La secuencia de ADN real comienza hacia la parte inferior de este archivo (se trunca porque continúa por cerca de 3000 bases). El inicio del archivo se llama el “encabezado” y proporciona notas sobre las características de la secuencia de ADN. Por ejemplo, las bases nucleotídicas 867 - 1455 comprenden un origen de replicación. Se enumera como 1455 - 867 para comunicar que la orientación de este “ori” es en realidad en sentido antihorario alrededor del plásmido (los plásmidos son circulares). También existe un gen para b-lactamasa (bla; que proporciona resistencia a ampicilina, o marcador seleccionable AmpR) que va desde el par de bases 1626 hasta el 2486. También es en sentido antihorario. Además, el promotor para transcribir este gen se localiza a partir de pares de bases 2551 - 2521 (es decir, justo “aguas arriba” del gen bla). El vector se ve así:
.png)
Figura 6.6.1: Vector pUC
El “inicio” de la secuencia es el par base número 1, y está orientado a las 12:00 (recto hacia arriba). Luego, la secuencia corre en sentido horario alrededor del plásmido. El diagrama plasmídico utilizará flechas para indicar las ubicaciones de las diversas características del ADN, y los números de pares de bases asociados con las ubicaciones de inicio y final de tales características también se dan típicamente en tales figuras.