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Concept
Bioinformatique structurale
Résumé
vignette|262x262px| Structure tridimensionnelle d'une protéine
La bioinformatique structurale est la branche de la bio-informatique liée à l'analyse et à la prédiction de la structure tridimensionnelle des macromolécules biologiques telles que les protéines, l'ARN et l'ADN. Elle traite des généralisations sur les structures tridimensionnelles des macromolécules, telles que les comparaisons des repliements globaux et des motifs locaux, les principes du repliement moléculaire, l'évolution, les interactions de liaison et les relations structure/fonction, en travaillant à la fois à partir de structures résolues expérimentalement et de modèles informatiques. Le terme structural a la même signification qu'en biologie structurale, et la bio-informatique structurale peut être considérée comme faisant partie de la biologie structurale computationnelle. L'objectif principal de la bio-informatique structurale est la création de nouvelles méthodes d'analyse et de manipulation de données macromoléculaires biologiques afin de résoudre des problèmes de biologie et de générer de nouvelles connaissances.
La structure d'une protéine est directement liée à sa fonction. La présence de certains groupes chimiques à des endroits spécifiques permet aux protéines d'agir comme des enzymes, catalysant plusieurs réactions chimiques. En général, les structures protéiques sont classées en quatre niveaux : primaire (séquences), secondaire (conformation locale de la chaîne polypeptidique), tertiaire (structure tridimensionnelle du pli protéique) et quaternaire (association de plusieurs structures polypeptidiques). La bio-informatique structurale traite principalement des interactions entre les structures en tenant compte de leurs coordonnées spatiales. Ainsi, la structure primaire est mieux analysée dans les branches traditionnelles de la bio-informatique. Cependant, la séquence implique des restrictions qui permettent la formation de conformations locales conservées de la chaîne polypeptidique, telles que l'hélice alpha, les feuillets bêta et les boucles (structure secondaire).
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BIO-468: Scientific literature analysis in computational molecular biology
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Modélisation de protéines par enfilage
La modélisation d'une protéine par enfilage ou modélisation par reconnaissance des repliements est une technique utilisée pour modéliser des protéines dont on souhaite qu'elles présentent les mêmes coudes que des structures de protéines connues, mais qui ne possèdent pas de protéines homologues recensées dans la banque de données sur les protéines (PDB). Elle s'oppose donc à la méthode de prédiction de structure basée sur la modélisation par homologie.
Structural alignment
Structural alignment attempts to establish homology between two or more polymer structures based on their shape and three-dimensional conformation. This process is usually applied to protein tertiary structures but can also be used for large RNA molecules. In contrast to simple structural superposition, where at least some equivalent residues of the two structures are known, structural alignment requires no a priori knowledge of equivalent positions.
Structural genomics
Structural genomics seeks to describe the 3-dimensional structure of every protein encoded by a given genome. This genome-based approach allows for a high-throughput method of structure determination by a combination of experimental and modeling approaches. The principal difference between structural genomics and traditional structural prediction is that structural genomics attempts to determine the structure of every protein encoded by the genome, rather than focusing on one particular protein.