Fylogenetika a aplikovaná genomika - M143009
Anglický název: Phylogenetics and Applied Genomics
Zajišťuje: Ústav informatiky a chemie (143)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:3
E-Kredity: zimní s.:3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Pačes Jan Mgr. Ph.D.
Kolář Michal Mgr. Ph.D.
Termíny zkoušek   
Anotace -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (10.01.2018)
Přednáška se zaměřuje na komparativní genomiku a to jak ve vertikálním směru, mezidruhově, s důrazem na biologickou evoluci, tak ve směru horizontálním, vnitrodruhově, s akcentem na diverzitu populací. Popisuje hlavní evoluční principy a jejich aplikaci na genomická a proteomická data s důrazem na nové vysokopropustné sekvenační metody druhé a třetí generace. Probírá metody a algoritmy tvorby evolučních stromů z genomových i proteomických dat. Ukazuje rozdíly mezi genovými a druhovými stromy. Dále popisuje známé mutační procesy, evoluci genomů, koncept molekulárních hodin, selekci a genetický drift na molekulární úrovni, zastoupení nukleotidů, polymorfismy. Jedna přednáška je věnována vyhodnocování kvality spolehlivosti fylogenetických stromů. Přednáška dále ukazuje vnitrodruhovou genetickou variabilitu v rámci populací, způsoby měření této variability a různé modely populační genetiky. Pozornost je věnována hlavním evolučním procesům, které tuto populační variabilitu formují (genetický drift, izolace, migrace, selekce). Z klinických aplikací je probírána detekce variant jak v zárodečné, tak v somatické linii a jejich vazba na lidská onemocnění.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (10.01.2018)

Studenti budou umět:

Připravit data vhodná k tvorbě evolučních a komparačních analýz

Vytvářet fylogenetické stromy z DNA i z proteinových sekvencí

Testovat kvalitu fylogenetických stromů

Porozumí fylogenetickým algoritmům jako je UPGMA, WPGMA, Maximální parsimonie, Maximální věrohodnost

Identifikovat mutace v zárodečných a somatických liniích

Identifikovat malé i velké strukturní varianty

Anotovat nalezené mutace a varianty

Literatura -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (29.10.2018)

Z: Miloš Macholán: Základy fylogenetické analýzy, 978-80-210-6363-1, Masarykova univerzita Brno, 2014

Z: Relichová Jiřina: Genetika populací, ISBN 978-80-210-4795-2, Masarykova univerzita Brno, 2009

D: Flegr: Evoluční biologie. Academia, 2009

D: Mark Jobling, Edward Hollox,‎ Toomas Kivisild,‎ Chris Tyler-Smith: Human Evolutionary Genetics, Garland Science, 2014

D: Baum, D. A., & S. D. Smith. 2013. Tree-Thinking: An Introduction to Phylogenetic Biology.

D: Philip W. Hedrick: Genetics of populations, ISBN 978-0763757373, Jones and Bartlett Publishers Sudbury, USA, 2009

Studijní opory -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (10.01.2018)

on-line kurzy

https://github.com/schatzlab/appliedgenomics

https://github.com/quinlan-lab/applied-computational-genomics

Požadavky ke kontrole studia
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (10.01.2018)

Zápočet: úlohy ze cvičení

Zkouška: písemný test, následná ústní zkouška 50/50

Sylabus -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (10.01.2018)

1. Molekulární fylogenetická analýza

2. Molekulární evoluce; evoluce genomů

3. Molekulární hodiny, UPGMA, WPGMA, neighbour joining

4. Fylogenetické stromy, evoluční modely

5. Metody konstrukce fylogenetických stromů,

6. Vyhodnocování kvality fylogenetických stromů

7. Lidský genom, lidská populace a její genetická variabilita

8. Míry genetické variability, Hardy-Weinbergova rovnováha

9. Genetický drift, migrace a izolace

10. Výpočetní metody měření selekce

11. Krátké genomové varianty a jejich hledání

12. Genetická onemocnění, mutace v zárodečné a somatické linii

13. Strukturní varianty

14. Anotace a interpretace genetických variant

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Svozil Daniel doc. Mgr. Ph.D. (10.01.2018)

Molekulární biologie/genetika, biochemie, Linux a příkazová řádka (bash), základy bioinformatiky.

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

Studenti získají zápočet za řešení úloh zadaných na cvičeních. Výsledná zkouška sestává z písemného testu a následné ústní zkoušky (hodnotí se 50:50).

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
3 / 3 84 / 84
Hodnocení studenta
Forma Váha
Ústní zkouška 100