Detail předmětu

Pokročilá bioinformatika

FIT-PBIAk. rok: 2021/2022

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.).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Výsledky učení 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.

Způsob a kritéria hodnocení

Projekt, úkoly z počítačového cvičení.

Učební cíle

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.

Základní literatura

Protein Data Bank URL: http://www.pdb.org/
UniProt URL: http://www.expasy.uniprot.org/
Zvelebil M., Baum J.: Understanding bioinformatics. Garland Science, London, 2007 ISBN 978-0815340249 UniProt URL: 

Doporučená literatura

Gene Ontology URL: http://www.geneontology.org
Jones N.C., Pevzner P.: An introduction to algorithms in bioinformatics. MIT Press, 2004, ISBN 978-0262101066
Protein Data Bank URL: http://www.pdb.org/
UniProt URL: http://www.expasy.uniprot.org/
Xinkun Wang, Next-Generation Sequencing Data Analysis, ISBN: 978-1482217889, CRC Press, 2016.
Zvelebil M., Baum J.: Understanding bioinformatics. Garland Science, London, 2007 ISBN 978-0815340249.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NADE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NBIO , 2 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace NCPS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NEMB , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NGRI , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NHPC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NIDE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NISD , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NMAL , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NMAT , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NNET , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSEC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSEN , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSPE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NVER , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NVIZ , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NISY do 2020/21 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NISY , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Osnova

  1. Úvod, přehled problematiky
  2. Různorodost molekulárních a odvozených dat
  3. Genomy a vybrané způsoby analýzy genomových dat
  4. UniProt a vybrané způsoby analýzy proteinových sekvenčních dat
  5. Statisticko-informační a lingvistický pohled na bioinformatická data
  6. Implementace algoritmů pro analýzu biologických sekvencí
  7. PDB a vybrané způsoby analýzy strukturních dat
  8. Gene Ontology a vybrané způsoby analýzy funkčních dat
  9. Integrace dat z více zdrojů v genomice a proteomice
  10. Nástroje a knihovny pro vývoj softwaru (Biopython)
  11. Nástroje a knihovny pro vizualizaci (PyMol)
  12. Bioinformatika a nanotechnologie: Mol. výpočty, sekvenace hybridizací
  13. Další aktuální trendy

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Janka Puterová, Ph.D.
Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Osnova

  1. Analýza biologických sekvencí
  2. Genome Browser, Biomart
  3. Biopython a PyMol
  4. R/Bioconductor
  5. Tvorba integrovaného výpočetního nástroje

Projekt

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Janka Puterová, Ph.D.
Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Osnova

Návrh a vytvoření integrovaného výpočetního nástroje pro bioinformatiku a jeho demonstrace formou mini-konference.