Detail předmětu
Pokročilá bioinformatika
PBI Ak. rok 2021/2022 zimní semestr 4 kredity
V přednáškách se studenti seznámí zejména s oblastmi, kde je možné využívat různorodá molekulární a bioinformatická data. Prostudují možnosti integrace takových dat s cílem řešit konkrétní problémy či vytvářet konkrétní výpočetní nástroje. Učivo bude doplněno příklady z nejnovější vědecké literatury. Na cvičeních budou studenti pracovat na tvorbě vzájemně kompatibilních modulů, jejichž integrací vznikne obecný nástroj (např. pro funkční anotaci, předpověď struktury, vizualizaci fyzikálně-chemických vlastností molekul a pod.).
Garant předmětu
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 20 hod. přednášky
- 13 hod. pc laboratoře
- 6 hod. projekty
Bodové hodnocení
- 51 bodů závěrečná zkouška
- 29 bodů laboratoře
- 20 bodů projekty
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cvičící
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Seznámení s novými a méně standardními algoritmy, zdokonalení schopnosti navrhnout a implementovat bioinformatický algoritmus.
Hlubší pochopení úlohy počítačů v analýze a prezentaci biologických údajů.
Cíle předmětu
Navázat na předmět BFI - Bioinformatika. Seznámit studenty s vybranými, rychle se rozvíjejícími, či jinak zajímavými oblastmi bioinformatiky, vytvořit prostor pro vytvoření bioinformatického nástroje využívajícího probrané principy.
Proč je předmět vyučován
Řešení reálných problémů z oblasti bioinformatiky často vyžaduje pokročilé znalosti. I když je každý z řešených problémů obvykle specifický, některé pod-úlohy jsou společné, např. pokročilá analýza sekvenční podobnosti (s využitím sufixových stromů), zpracování sekvenčních dat, analýza rozdílů v expresy genů a jejich statistická významnost, atd. Cílem tohoto kurzu je studenta s těmito úlohami seznámit a připravit jej na budoucí povolání v této oblasti.
Literatura studijní
- Jones N.C., Pevzner P.: An introduction to algorithms in bioinformatics. MIT Press, 2004, ISBN 978-0262101066
- Zvelebil M., Baum J.: Understanding bioinformatics. Garland Science, London, 2007 ISBN 978-0815340249.
- Xinkun Wang, Next-Generation Sequencing Data Analysis, ISBN: 978-1482217889, CRC Press, 2016.
- UniProt URL: http://www.expasy.uniprot.org/
- Gene Ontology URL: http://www.geneontology.org
- Protein Data Bank URL: http://www.pdb.org/
Literatura referenční
- Zvelebil M., Baum J.: Understanding bioinformatics. Garland Science, London, 2007 ISBN 978-0815340249 UniProt URL:
-
UniProt URL: http://www.expasy.uniprot.org/
-
Protein Data Bank URL: http://www.pdb.org/
Osnova přednášek
- Úvod, přehled problematiky
- Různorodost molekulárních a odvozených dat
- Genomy a vybrané způsoby analýzy genomových dat
- UniProt a vybrané způsoby analýzy proteinových sekvenčních dat
- Statisticko-informační a lingvistický pohled na bioinformatická data
- Implementace algoritmů pro analýzu biologických sekvencí
- PDB a vybrané způsoby analýzy strukturních dat
- Gene Ontology a vybrané způsoby analýzy funkčních dat
- Integrace dat z více zdrojů v genomice a proteomice
- Nástroje a knihovny pro vývoj softwaru (Biopython)
- Nástroje a knihovny pro vizualizaci (PyMol)
- Bioinformatika a nanotechnologie: Mol. výpočty, sekvenace hybridizací
- Další aktuální trendy
Osnova počítačových cvičení
- Analýza biologických sekvencí
- Genome Browser, Biomart
- Biopython a PyMol
- R/Bioconductor
- Tvorba integrovaného výpočetního nástroje
Osnova ostatní - projekty, práce
Návrh a vytvoření integrovaného výpočetního nástroje pro bioinformatiku a jeho demonstrace formou mini-konference.
Průběžná kontrola studia
Projekt, úkoly z počítačového cvičení.
Podmínky zápočtu
Nejsou.
Zařazení předmětu ve studijních plánech