Detail předmětu

Bioinformatika

FIT-IV108Ak. rok: 2018/2019

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.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Garant předmětu

Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Fakulta informatiky (FI MU)

Učební cíle

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Osnova

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)

Cvičení odborného základu

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Matej Lexa, Ph.D.