Detail předmětu
Bioinformatika
IV108 Ak. rok 2013/2014 zimní semestr
Pokročilý předmět v bioinformatice kombinující přednášky a cvičení na počítači, navazující na základy mol.biologie a bioinformatiky z jiných předmětů.
Okruhy otázek k SDZ
1. Vyhledávání v biologických sekvencích (typy vyhledávání, principy a aplikace)
2. Porovnávání biologických sekvencí (párové a mnohočetné, aplikace)
3. Genomy, jejich struktura a analýza sekvence DNA
4. Analýza a predikce struktury RNA
5. Techniky sekvenování DNA (principy a aplikace)
6. Struktura a funkce proteinů
7. Analýza sekvence proteinů (detekce domén, predikce struktury, analýza korelovaných mutací)
8. Zvláštní struktury DNA (triplex, kvadruplex), repetitivní a mobilná DNA, genom člověka
9. Molekulárně-biologické a bioinformatické databáze (např. GenBank, UniProt, RefSeq, PDB, Gene Ontology)
10. Výpočetní nástroje (např. BLAST, BLAT, R/Bioconductor, Biomart, genomové prohlížeče) a datové formáty (např. FASTA, FASTQ, SAM, VCF, GFF3, PDB) používané v mol.biologii a bioinformatice.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 13 hod. přednášky
- 13 hod. cvičení
Zajišťuje ústav
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Předmět nemá znalosti.
Cíle předmětu
Na konci kurzu budou studenti:
-podrobně seznámeni s vybranými algoritmy a metodami analýzy dat využívaných v bioinformatice, jejich výhodách a slabých místech a nejnovějších alternativách a postupech
-dokáží pracovat s prostorovými modely molekul
-studenti dokáží kriticky hodnotit a navrhovat vlastní postupy při řešení vybraných problémů v bioinformatice
-budou znát principy metod sekvenování DNA a práce s takto získanými sekvencemi.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Nejsou žádné prerekvizity.
Osnova přednášek
1. Biologický jazyk (segmentace sekvencí, informačně-statistická analýza biologických sekvencí)
2. Hledání výrazů a příbuzných sekvencí (algoritmy založené na filtraci a suffixových polích)
3. Heuristické algoritmy pro hledání podobnosti biologických sekvencí (BLAST, BLAT, Pattern Hunter)
4. Práce s regulárními výrazy v bioinformatice
5. Algoritmy pro předpovídání a analýzu strukturních dat (sekundární struktura, kontakty v proteinech, identifikace domén)
6. Algoritmy pro předpovídání a analýzu strukturních dat (3D struktura, srovnávání struktur)
7. Práce se strukturami molekul v programu Pymol
8. Nové metody sekvenování DNA
9. Skládání genomů a další operace s krátkými sekvencemi nukleových kyselin
10. Odhad teploty topení duplexů DNA a jiných struktur nukleových kyselin, program mfold
11. Sekundární struktura RNA
12. DNA výpočty
13. Srovnávací genomika člověka (příklady z vědecké literatury)
Průběžná kontrola studia
Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.
Metody vyučování
Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 1 vyučovací hodina týdně, Cvičení odb. zák. - 1 vyučovací hodina týdně.
Kontrolovaná výuka
Výuka není kontrolována.
Zařazení předmětu ve studijních plánech