Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Bioinformatika

BIF Ak. rok 2010/2011 letní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

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.

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 12 hod. pc laboratoře, 14 hod. projekty

Bodové hodnocení

57 zkouška, 20 půlsemestrální test, 8 laboratoře, 15 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti budou schopni pracovat s rozsáhlými databázemi biologických dat a navrhovat nové efektivní algoritmy pro jejich analýzu.

Dovednosti, znalosti a kompetence obecné

Pochopení vztahu mezi počítači a vybranými molekulárními procesy.

Cíle předmětu

Porozumět základním principům v oblasti molekulární biologie z pohledu informatiky. Obdržet znalosti o používaných výpočetním algoritmech a přístupech. Získat schopnost navrhovat nové efektivní metody pro analýzu biologických dat.

Literatura studijní

  • M. Zvelebil, J. Baum: Understanding Bioinformatics, ISBN: 978-0815340249, Garland Science, 2007.
  • 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.
  • Alberts, Bray, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter: Základy buněčné biologie, ISBN: 80-902906-0-4, Espero Publishing, 1998.

Literatura referenční

  • 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.
  • 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.
  • W.H. Majoros, Methods for Computational Gene Prediction, ISBN 9780521877510, Cambridge University Press, 2007.

Osnova přednášek

  1. Úvod do bioinformatiky
  2. Základy molekulární biologie z pohledu informatiky
  3. Nástroje molekulární biologie
  4. Databáze biologických dat
  5. Zarovnání sekvencí, dynamického programování, BLAST, FASTA
  6. Evoluční modely
  7. Konstrukce fylogenetických stromů
  8. Sestavování fragmentů DNA
  9. Genomika a rozpoznávání genů
  10. Proteiny a predikce jejich struktury
  11. Výpočet sekundární struktury RNA
  12. Proteomika, regulační sítě
  13. Polymorfizmus genů a diverzita

Osnova ostatní - projekty, práce

Studenti vypracují projekt související s tematikou předmětu. Hodnotit se bude realizace, prezentace a dokumentace projektu.

Průběžná kontrola studia

Půlsemestrální zkouška, projekt, úkol z počítačového cvičení.

Podmínky zápočtu

Nejsou.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru