Вопросы к зачёту МФК "Биоинформатика", весна 2019

Тема 1. Геном как носитель наследственной информации

1. Какие данные и эксперименты доказывают, что последовательность ДНК определяет фенотип организма?
2. Дана последовательность одной цепочки ДНК: AATCGGCCC. Напишите последовательность комплементарной цепочки. (Последовательность пишется всегда от 5'-конца к 3'-концу)
3. Сколько хромосом у человека? Чем отличаются наборы хромосом у мужчин и женщин?
4. Укажите примерные размеры (в парах нуклеотидов) геномов человека, бактерии, вируса
5. Что такое митохондриальная ДНК и как она наследуется?
6. Почему однояйцовые близнецы так похожи?

7. Объясните, почему наследственное заболевание, вызванное вредной мутацией в митохондриальной ДНК, не передается ребенку при пересадке ядра оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) матери в зиготу женщины – донора зиготы? Почему ребенок будет похож на мать, а не на женщину-донора?

8. Проект "Геном человека".
9. Что такое ген? Какую часть генома человека занимают гены? Что, кроме генов, есть в геноме человека?
10. Что такое полиморфизм в геноме? Приведите пример проявлений полиморфизма.
11. Для чего читают геномы отдельных людей?
12. Как проверить, унаследован ли данный участок генома данного человека от неандертальца?
13. Вымершие ветви древних людей: история их интрогрессий в геномы современных людей разных рас

Тема 2. Эволюция. Белки. Выравнивание последовательностей.

1. Типы точечных мутаций в геномной ДНК. Какие изменения последовательности белка могут возникнуть в результате точечной мутации в гене?
2. Как сравнить последовательности родственных белков?
3. Выравнивание последовательностей.
4. Как в базах данных ищут белки, гомологичные данному?
5. Что такое филогенетическое дерево родственных белков? На основании какой информации его можно реконструировать?
6. От чего зависит судьба мутации в популяции?
7. Что такое положительный отбор и отрицательный отбор?
8. Крупные перестройки в геномах. Карта локального сходства двух геномов.
9. Объясните что такое карта локального сходства геномов двух родственных бактерий? Нарисуйте схематически карту в случае делеции длинного участка ДНК в одном геноме.

Тема 3. Пространственная структура макромолекул

1. Способы визуализации пространственных структур на экране компьютера.
2. Структура ДНК и РНК
3. Структура белка. Внутримолекулярные взаимодействия, способствующие укладке белковой цепи.
4. Глобулярные, фибриллярные и мембранные белки.

Тема 4. Биоинформатика и разработка лекарств

1. В чем состоит компьютерная разработка лекарств?
2. Что такое молекулярный докинг и виртуальный скрининг библиотек химических соединений?
3. Библиотеки химических соединений. В чем состоит фильтрование соединений по свойствам и как оно используется при компьютерная разработка лекарств? «Правило пяти» Лепински.

4. В чем заключается метод конструирования лигандов "de novo"?

Тема 5. ДНК и химическое оружие

1. Техника ДНК-оригами для сборки наноструктур из ДНК опирается на прицип, согласно которому нуклеотиды формируют специфичные пары: А-T и G-C. Как называется этот принцип?
2. Какое фундаментальное свосйство фосфатов обеспечивает их высокую стабильность к гидролизу?
3. Какие методы моделирования позволют изучать систему сразу на нескольких уровнях?

Тема 6. Секвенирование

1. В каком году и кем расшифрована пространственная структура двойной спирали ДНК?
2. Что нужно для проведения секвенирования по Сэнгеру?
3. Этапы процесса сексенирования на платформе Illumina
4. Как секвенировать РНК?
5. Примеры типов РНК в клетке