Bioinformatyka praktyczna 1400-126BP

Każde zajęcia poprzedzone będą krótkim wprowadzeniem teoretycznym, ale większość czasu będzie poświęcona na samodzielną pracę i rozwiązywanie problemów pod okiem prowadzących.
Zagadnienia poruszane w takcie zajęć obejmą:
1. Podstawy programowania: bash i R.
2. Wprowadzenie do obróbki danych z sekwencjonowania nowej generacji (NGS): wprowadzenie podstaw metodyki sekwencjonowania na przykładzie platformy Illlumina, format fastq, analiza jakości danych, przygotowanie danych do składania i dalszych analiz, składanie genomów i transkryptomów, ocena jakości złożenia, ocena pokrycia (formaty bam i sam), ocena czystości i kompletności złożenia.
3. Podstawy analizy genomów. Analizy całych genomów, np. uliniowienie całych genomów, wykrywanie dużych rearanżacji. Podstawowe metody adnotacji: przewidywanie genów oraz adnotacja funkcjonalna na podstawie homologii. Formaty danych bed i gff. Podstawowe kategorie opisujące cechy i funkcje genów i białek (np. kategorie GO, COG, KEGG, numery EC). Wizualizacja danych genomowych.
4. Podstawy analizy transkryptomów, procesowanie surowych danych RNA-seq z platformy Illumina, wizualizacja oraz wykrywanie różnic w ekspresji genów, wstępna analiza otrzymanych danych.
5. Podstawy filogenetyki i modelowania molekularnego, w tym przyrównania sekwencji, modelowanie struktur białkowych oraz konstrukcja drzew filogenetycznych w oparciu o dane sekwencyjne i strukturalne.
6. Podstawy analizy amplikonów i metagenomiki.
UWAGA: poszczególne tematy będą realizowane na więcej niż jednych zajęciach.

Rodzaj przedmiotu

fakultatywne

Tryb prowadzenia

w sali

Założenia (opisowo)

Zajęcia mają za zadanie zaznajomienie studentów z podstawami programowania (bash, R) i technikami bioinformatycznymi służącymi obróbce danych biologicznych na poziomie pojedynczych sekwencji, oraz genomów i transkryptomów. Na zajęciach z Bioinformatyki praktycznej nacisk położony będzie na pracę z sekwencjami, od etapu uzyskania surowych danych, poprzez analizę ich jakości, składanie genomów i transkryptomów, ich adnotację funkcjonalną, aż do bardziej zaawansowanych analiz umożliwiających odpowiadanie na pytania biologiczne. Program zajęć przygotuje studentów do pracy w linii poleceń oraz korzystania ze skryptów ułatwiających pracę z danymi biologicznymi. Studenci zapoznają się również z wybranymi zasobami internetowymi, które pozwolą na bardziej dogłębną analizę danych, w tym adnotację funkcjonalną. Zaprezentujemy również, na poziomie podstawowym, bardziej zaawansowane analizy, takie jak analiza ekspresji genów, metegenomika i analiza amplikonów, elementy genomiki porównawczej oraz analizy filogenetyczne i modelowanie molekularne.

Koordynatorzy przedmiotu

Anna Karnkowska

Efekty kształcenia

WIEDZA
1. (K_W01) Ma elementarną wiedzę w obszarze bioinformatyki oraz rozumie jej związki i zależności z innymi dyscyplinami przyrodniczymi
2. (K_W02) Wykazuje znajomość podstaw bioinformatyki, kategorii pojęciowych i terminologii wykorzystywanej w bioinformatyce oraz znajomość rozwoju metod badawczych w tej dziedzinie
3. (K_W03) Wykorzystuje narzędzia matematyczne wykorzystywane w bioinformatyce do opisu zjawisk biologicznych
4. (K_W04) Wykazuje znajomość podstawowych technik i narzędzi wykorzystywanych w bioinformatyce do badania zjawisk przyrodniczych
5. (K_W08) Zna podstawy technik informatycznych i wykorzystuje narzędzia informatyczne do pozyskiwania informacji i przetwarzania tekstów dotyczących bioinformatyki

UMIEJĘTNOŚCI
1. (K_U01) Stosuje podstawowe techniki, właściwe dla bioinformatyki
2. (K_U02) Wykazuje umiejętność czytania ze zrozumieniem literatury fachowej dotyczącej bioinformatyki w języku nowożytnym (angielskim)
3. (K_U03) Wykazuje umiejętność wykorzystania dostępnych źródeł informacji na temat bioinformatyki, w tym ze źródeł elektronicznych
4. (K_U05) Stosuje, na poziomie podstawowym, metody matematyczne i statystyczne do opisu zjawisk i analizy danych wykorzystywanych w bioinformatyce

KOMPETENCJE SPOŁECZNE
1. (K_K02) Rozwija akceptującą postawę wobec metod matematycznych i statystycznych stosowanych w bioinformatyce
2. (K_K03) Wykazuje odpowiedzialność za własną pracę i powierzony sprzęt; wykazuje poszanowanie pracy własnej i innych
3. (K_K06) Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o nowych osiągnięciach bioinformatyki i potrafi przekazać te informacje w sposób zrozumiały

Kryteria oceniania

Zaliczenie na ocenę na podstawie pisemnych raportów z projektów. Wymagana obecność na zajęciach (dopuszczalne dwie nieobecności podczas cyklu zajęć).

Literatura

Bioinfromatyka i ewolucja molekularna. Paul G. Higgs i Teresa K. Attwood. Tłumaczenie K. Murzyn, P. Liguziński, M. Kurdziel. PWN, Warszawa, 2011.

Bioinformatyka: Podręcznik do analizy genów i białek, Andreas D. Baxevanis, B. F. Francis Ouellette, Tłumaczenie: M. Cebrat, J. Leluk, P. Mackiewicz, PWN, Warszawa, 2005, lub późniejsze wydania.

Uwagi

W cyklu 2023L:

https://forms.gle/KU75CxCTT97PC1WX7

W cyklu 2024L:

https://forms.gle/KU75CxCTT97PC1WX7

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1400-126BP w USOSweb