Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metody bioinformatyki
Koordynator przedmiotu:
Robert NOWAK
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Informatyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - zaawansowane
Kod przedmiotu:
MBI
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
110; 30 - wykład, 40 - projekt, 40 - pozostałe (literatura, rozwiązywanie mini-zadań, przygotowywanie się do egzaminów)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
30 godz. wykład 15 godz. spotkania projektowe w sumie 45 godz. co daje ok. 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
15 godz. spotkania projektowe 25 godz. realizacja projektu 15 godz. rozwiązywanie mini-zadań w sumie 55 godzi. co daje nieco ponad 2 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
podstawowa znajomość algorytmów i struktur danych umiejętność programowania w stopniu podstawowym
Limit liczby studentów:
48
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z zagadnieniami przetwarzania informacji o sekwencjach biologicznych. Współcześnie biologia wykorzystuje najnowsze osiągnięcia informatyki, statystyki, sztucznej inteligencji w celu odczytywania i interpretacji informacji zawartej w sekwencjach cząstek DNA, RNA i białek. Wykład dostarcza niezbędnej wiedzy o biologii molekularnej z punktu widzenia informatyki, a następnie skupia się na głównych zagadnieniach analizy sekwencji DNA i RNA. Omawiane są również algorytmy wykorzystujące mikromacierze, bazy danych sekwencji biologicznych, sekwencjonowanie, badanie profili genetycznych, optymalizacja reakcji biologicznych. Prezentowane zagadnienia mają szerokie zastosowanie we współczesnej biologii i medycynie, np. do diagnozowania chorób, wykrywania pokrewieństw itp. Zadanie projektowe pozwala badać wybrane algorytmy w praktyce przy pomocy wybranego narzędzia i języka programowania.
Treści kształcenia:
- omówienie zagadnień biologii molekularnej dla potrzeb informatyki, budowa cząsteczek DNA, RNA, białka, podstawowe reakcje, budowa genomu, rola informatyki we współczesnej biologii i medycynie. - badanie podobieństw sekwencji biologicznych, programowanie dynamiczne, podobieństwa dwóch sekwencji: lokalne i globalne, algorytmy heurystyczne - badanie podobieństw wielu sekwencji, grupowanie, profile, tworzenie macierzy podobieństw na podstawie danych doświadczalnych - profile genetyczne, badanie pokrewieństw, badanie mieszanin, rozkłady wariantów na chromosomach - procesy pozyskiwania sekwencji biologicznych, assemblery DNA, automatyczna adnotacja strukturalna i funkcjonalna, ukryte Modele Markowa - grupowanie i redukcja wymiarów - przewidywanie struktur drugorzędowych cząsteczek, optymalizacja reakcji biologicznych - bazy danych sekwencji biologicznych, przechowywanie i wyszukiwanie
Metody oceny:
egzamin projekt realizowany w zespołach 2 lub 3 osobowych
Egzamin:
tak
Literatura:
J. Xiong, Podstawy bioinformatyki, PWN, 2011 P.Higgs, T.Attwood, Bioinformatyka i ewolucja molekularna, PWN, 2008 A.Baxevanis, B.Ouellette, Bioinformatyka, podręcznik do analizy genów i białek. PWN, 2005 R.Durbin, S.Eddy, A.Krogh, G.Mithison, Biological sequence analysis. Cambridge 2007
Witryna www przedmiotu:
https://usosweb.usos.pw.edu.pl/kontroler.php?_action=katalog2/przedmioty/pokazPrzedmiot&prz_kod=103A-INxxx-MSP-MBI
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka MBI_W01
Potrafi wykorzystywać dane z bioinformatycznych baz danych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG
Charakterystyka MBI_W02
Potrafi wykorzystywać algorytmy przewidywania struktur cząsteczek i inne algorytmy optymalizujące procesy biologiczne
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, III.P7S_WG.o
Charakterystyka MBI_W03
Potrafi wykorzystywać algorytmy związane z badaniem profili genetycznych, badaniem pokrewieństw, badaniem mieszanin DNA
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, III.P7S_WG.o
Charakterystyka MBI_W04
Potrafi wykorzystać algorytmy dla sekwencji biologicznych aby dostarczyć ich właściwości istotne m.in. dla biologii i medycynyce
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, III.P7S_WG.o
Charakterystyka MBI_W05
Potrafi wykorzystać algorytmy pozyskiwania sekwencji biologicznych i algorytmy redukcji wymiarów
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, III.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka MBI_U01
Potrafi wykorzystać wybrany algorytm bioinformatyczny do analizy danych oraz potrafi interpretować wyniki obliczeń
Weryfikacja: projekt realizowany w zespołach 2 lub 3 osobowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U09, K_U12, K_U13, K_U01, K_U04, K_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P7S_UW.1.o, I.P7S_UW, I.P7S_UO, III.P7S_UW.4.o, III.P7S_UW.3.o, I.P7S_UK, I.P7S_UU, III.P7S_UW.2.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka MBI_K01
Potrafi pracować w zespole przy realizacji projektu programistycznego
Weryfikacja: projekt realizowany w zespołach 2 lub 3 osobowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_KO