PředmětyPředměty(verze: 861)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Základy bioinformatiky - B143002
Anglický název: Essential Bioinformatics
Zajišťuje: Ústav informatiky a chemie (143)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:5
E-Kredity: letní s.:5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D.
Spiwok Vojtěch doc. Ing. Ph.D.
Lankaš Filip doc.Ing. Ph.D.
Záměnnost : N143030, N143030A
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
Tato přednáška seznámí studenty se základy bioinformatiky, což je multioborová disciplína kombinující počítačové vědy, statistiku a biologii. Bioinformatika se zabývá ukládáním, tříděním, vyhledáváním a především analýzou a interpretací rozsáhlých souborů biologických data. Mezi tato data patří např. sekvence nukleových kyselin a proteinů, jejich struktura, funkce či interakce. Studenti budou obeznámeni se základními koncepty bioinformatiky a nástroji výpočetní biologie. Na cvičeních bude pak demonstrováno použití a detaily bežně používaných online nástrojů a zdrojů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

Studenti budou umět:

Zvládat základní principy vyhodnocení podobnosti a homologie sekvencí nukleových kyselin a proteinů.

Zarovnávat sekvence nukleových kyselin a proteinů a vyhledávat je v sekvenčních databázích.

Provádět fylogenetickou analýzu a konstruovat fylogenetické stromy podchycující vztahy např. mezi různými organismy na základě analýzy sekvencí jejich DNA.

Chápat principy predikce genů a jejich struktury a analyzovat transkriptomická data získaná pomocí DNA čipů.

Porozumí základním principům výstavby a predikce strukury nukleových kyselin a proteinů.

Literatura -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (21.03.2019)

Z:V. Zvárová a kol., Biomedicínská informatika V. - Metody molekulární biologie a bioinformatiky, Karolinum 2013, ISBN 978-80-246-2150-0

Z:A. Lesk, Introduction to Bioinformatics, Oxford University Press 2014, ISBN 9780199651566

D:P. M. Selzer a kol., Applied Bioinformatics: An Introduction, Springer 2018, ISBN 3319682997

D:J. Pevsner, Bioinformatics and Functional Genomics, Wiley 2017, ISBN 9788126567683

Studijní opory -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (21.03.2019)

Přednáška (video i slidy) "Computational molecular biology" na Stanfordu: http://biochem218.stanford.edu/

Videokurs "DNA/Protein Sequence Analysis" od Amy Denton na iTunes: https://itunes.apple.com/itunes-u/dna-protein-sequence-analysis/id472584215?mt=10

Videokurs "Skiena's Computational Biology Lectures" je zaměřen více na to, jak fungují bioinformatické algoritmy než jak je používat: http://www.algorithm.cs.sunysb.edu/computationalbiology/

Kniha "Applied Statistics for Bioinformatics using R", Wim P. Krijnen - http://cran.r-project.org/doc/contrib/Krijnen-IntroBioInfStatistics.pdf

Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

Zápočet: praktický projekt

Zkouška: písemný test

Sylabus -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

1. Genomika, mapování a sekvenování genomu, projekt lidského genomu

2. Párové zarovnávání sekvencí - homologie a podobnost, základní principy zarovnávání

3. Párové zarovnávání sekvencí - skórování, substituční matice PAM a BLOSUM, bodový graf

4. Prohledávání sekvenčních databází, BLAST

5. Násobné zarovnávání sekvencí - skórování a konstrukce

6. Pozičně specifické substituční matice, profily a skryté Markovovy modely, PSI-BLAST

7. Molekulární fylogenetická analýza - molekulární evoluce, fylogenetické stromy, evoluční modely

8. Molekulární fylogenetická analýza - metody konstrukce fylogenetických stromů, vyhodnocování kvality fylogenetických stromů

9. Detekce genů v eukaryotech a prokaryotech, predikce intronů a exonů

10. DNA čipy, analýza genové exprese

11. Struktury biomakromolekul - Protein Databank, klasifikace proteinových struktur - SCOP a CATH

12. Predikce sekundární struktury proteinů ze sekvence

13. Predikce terciární struktury proteinů - homologní modelování, threading, ab initio predikce, CASP

14. Struktura RNA a její predikce

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

Molekulární biologie/genetika, Biochemie

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (26.01.2018)

Zápočet: praktický projekt a protokol o jeho řešení

Zkouška: písemný test

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Práce na individuálním projektu 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 1 28
5 / 5 140 / 140
Hodnocení studenta
Forma Váha
Obhajoba individuálního projektu 30
Zkouškový test 70

 
VŠCHT Praha