Detail předmětu
Bioinformatika
FIT-BIFAk. rok: 2024/2025
Předmět uvádí studenty do základních principů molekulární biologie z pohledu informatiky, představuje výpočetní algoritmy pro analýzu biologických dat, uvádí jejich složitost a ukazuje směr, jak efektivně navrhovat metody nové. Zejména budou diskutovány následující oblasti: metody pro prohledávání biologických sekvencí, evoluční modely, způsoby konstrukce vývojových stromů, algoritmy pro rozpoznávání genů s využitím strojového učení a přístupy pro predikci 2D a 3D struktury proteinů. Výklad je doplněn praktickými ukázkami s využitím dostupných databází biologických dat.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Výuka není povinná, v případě nepřítomnosti v laboratořích lze nahradit ztrátu bodů následujícím způsobem:
- přijít do jiné skupiny, ve které se probírá ta samá laboratorní úloha.
- na následující laboratoři cvičícímu krátce předvést výsledky ze zameškané laboratoře.
- zaslat cvičícímu do 14 dní zaslat krátký protokol sumarizující výsledky zameškané laboratoře a obsahující odpovědi na otázky ze zadání.
Učební cíle
Studenti budou schopni pracovat s rozsáhlými databázemi biologických dat a navrhovat nové efektivní algoritmy pro jejich analýzu.
Pochopení vztahu mezi počítači a vybranými molekulárními procesy.
Základní literatura
Dan K. Krane, Michael L. Raymer: Fundamental Concepts of Bioinformatics, ISBN: 0-8053-4633-3, Benjamin Cummings 2003.
Neil C. Jones, Pavel A. Pevzner: An Introduction to Bioinformatics Algorithms, ISBN: 0262101068, MIT Press, 2004.
Supratim Choudhuri: Bioinformatics for Beginners: Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools, ISBN: 978-0124104716, Academic Press, 2014
Doporučená literatura
Andreas D. Baxevanis, B. F. Francis Ouellette: Bioinformatics: A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins, ISBN: 0-471-47878-4, Wiley-Interscience, 2005.
Dan K. Krane, Michael L. Raymer: Fundamental Concepts of Bioinformatics, ISBN: 0-8053-4633-3, Benjamin Cummings 2003.
Jacques Cohen: Bioinformatics - An introduction for Computer Scientists, ACM Computing Surveys, 2004, Vol. 36, No. 2, p. 122-158.
Jean-Michel Claverie, Cedric Notredame: Bioinformatics for Dummies, ISBN: 0-7645-1696-5, Wiley Publishing, Inc., 2003.
Neil C. Jones, Pavel A. Pevzner: An Introduction to Bioinformatics Algorithms, ISBN: 0262101068, MIT Press, 2004.
Supratim Choudhuri: Bioinformatics for Beginners: Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools, ISBN: 978-0124104716, Academic Press, 2014
Yi-Ping Phoebe Chen: Bioinformatics Technologies, ISBN: 3540208739, Springer, 2005.
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MITAI magisterský navazující
specializace NGRI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NADE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NISD , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NMAT , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSEC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NISY do 2020/21 , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NNET , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NMAL , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NCPS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NHPC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NVER , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NIDE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NISY , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NEMB do 2023/24 , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSPE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NEMB , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NBIO , 1 ročník, letní semestr, povinný
specializace NSEN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NVIZ , 0 ročník, letní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod do bioinformatiky
- Základy molekulární biologie z pohledu informatiky
- Nástroje molekulární biologie
- Databáze biologických dat
- Zarovnání sekvencí, dynamického programování, BLAST, FASTA
- Evoluční modely
- Konstrukce fylogenetických stromů
- Sestavování fragmentů DNA
- Genomika a rozpoznávání genů
- Proteiny a predikce jejich struktury
- Výpočet sekundární struktury RNA
- Proteomika, regulační sítě
- Systémová biologie
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
- Databáze biologických dat
- Analýza genomových sekvencí
- Zarovnání sekvencí
- Konstrukce fylogenetických stromů
- Hledání genů
- Analýza struktury proteinů
Projekt
Vyučující / Lektor
Osnova
Elearning