Popis předmětu - B4M36BIN
Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/bin/start
Anotace:
Cílem předmětu je vysvětlit principy algoritmů používaných pro zpracování biologických dat na molekulární úrovni, konkrétně algoritmů používaných pro sekvenování genomů, srovnávání biologických sekvencí (zejm. genů), jejich pravděpodobnostní a gramatické modelování, pro hledání souvislostí mezi primární a vyššími strukturami proteinů, jejich funkcemi a interakcemi, pro analýzu dat vysoce paralelních měření (zejm. genové exprese) a pro systémově-biologické modelování procesů jako je metabolismus a regulace genové exprese.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Úvod do předmětu, ukázkové problémy bioinformatiky. |
| 2. | | Algoritmy pro sekvenování, optimální skládání fragmentů. |
| 3. | | Srovnávání a zarovnávání párů biologických sekvencí, využití dynamického programování. |
| 4. | | Algoritmus BLAST jako heuristická metoda zarovnávání sekvencí, zarovnávání většího počtu sekvencí. |
| 5. | | Modelovaní sekvencí markovskými řetězci, homogenita a řád modelu. |
| 6. | | Skryté markovské modely pro modelování rodin bílkovin a vyhledávání genů. |
| 7. | | Modely vývoje sekvencí, fylogenetické stromy, využití hierarchického shlukování. |
| 8. | | Modely vývoje sekvencí nad rámec hierarchického shlukování (neighbor joining, parsimony, pravděpodobnostní). |
| 9. | | Modelování primární a vyšších struktur proteinů, souvislost struktur na různých úrovních, proteinové databáze. |
| 10. | | Modelování asociací mezi strukturou a funkcemi proteinu. Predikce interakcí s jinými proteiny, s DNA a s dalšími molekulami. |
| 11. | | Analýza dat z vysoce paralelních měrení, celogenomové studie. Shlukování, detekce významných faktorů, prediktivní modelování. |
| 12. | | Apriorní znalost pro analýzu dat exprese. Využití genových ontologií, anotací a slabě strukturované textové informace. |
| 13. | | Modelování transkripčních a metabolických drah. Struktura a dynamika, reprezentační standardy. |
| 14. | | Rezerva. |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Úvod do předmětu. Přehled semestrálních prací. Biologický základ. Zadání samostatné práce: WEB SEARCH. |
| 2. | | Zarovnávání sekvencí DNA. Zadání samostatné práce: SEQUENCE ALIGNMENT. |
| 3. | | Algoritmus BLAST. Odevzdání samostatné práce: WEB SEARCH., Konzultace samostatné práce: SEQUENCE ALIGNMENT. |
| 4. | | Fylogenetické stromy. Odevzdání samostatné práce: SEQUENCE ALIGNMENT. |
| 5. | | Markovské modely. Skryté markovské modely. |
| 6. | | Markovské modely. Skryté markovské modely (pokračování). |
| 7. | | Markovské modely. Skryté markovské modely (dokončení). Zadání samostatné práce: GENE FINDING. |
| 8. | | Sestavování sekvencí DNA. |
| 9. | | Genová exprese. Konzultace samostatné práce: GENE FINDING. Zadání samostatné práce: GENE EXPRESSION. |
| 10. | | Genová exprese (dokončení). Konzultace samostatné práce: GENE EXPRESSION. |
| 11. | | Motivační příklady. Odevzdání samostatné práce: GENE FINDING |
| 12. | | Cvičení odpadá. |
| 13. | | Zajímavosti v bioinformatice (Gene networks, optogenetics...). Odevzdání samostatné práce: GENE EXPRESSION. |
| 14. | | Zápočty |
Literatura:
| 1. | | Durbin et al.: Biological Sequence Analysis: Probabilistic Models of Proteins and Nucleic Acids. Cambridge University Press, 1998. |
| 2. | | Jones, Pevzner: An Introduction to Bioinformatics Algorithms, The MIT Press, 2004. |
| 3. | | Lesk, A.M.: Introduction to Bioinformatics. Oxford University Press, 4th Edition, 2014. |
Požadavky:
Poznámka:
| B4M36BIN mapuje na stejný předmět jako kód A6M33BIN. |
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 17.3.2025 17:50:37, semestry: Z,L/2024-5, Z,L/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |