Bioinformatyka

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:	1200-2BLOK7-BIOW4
Kod Erasmus / ISCED:	13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu:	Bioinformatyka
Jednostka:	Wydział Chemii
Grupy:
Punkty ECTS i inne:	(brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS: roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS; tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h; 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się; tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS; nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta. zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia:	polski
Kierunek podstawowy MISMaP:	biologia biotechnologia chemia fizyka informatyka
Rodzaj przedmiotu:	obowiązkowe
Założenia (opisowo):	Słuchacze powinni posiadać podstawową wiedzę o przepływie informacji genetycznej; o procesach replikacji, transkrypcji i translacji oraz o kodzie genetycznym
Tryb prowadzenia:	w sali
Skrócony opis:	Zdobycie umiejętności posługiwania się podstawowymi technikami bioinformatycznymi i serwisami internetowymi oraz analizowanie krytyczna ocena wyników wyników
Pełny opis:	Celem wykładu jest przekrojowe zapoznanie słuchaczy z metodami bioinformatyki operującymi na sekwencjach i strukturach biomolekuł. Najważniejsze będą podstawowe zasady bioinformatyki a także najczęściej wykorzystywane bazy danych i oprogramowanie. 1) Wprowadzenie. Czym jest bioinformatyka? Jej rola w biologii, medycynie, farmakologii, biotechnologii i projektowaniu leków. Pojęcia: homolog, analog, paralog i ortolog. Znaczenie homologii w bioinformatyce 2) Bioinformatyczne bazy danych Bazy GenBank, SwissProt, PDB, PFAM i inne; sekwencje, struktury, anotacje. Kwestie kompletności, nadmiarowości i poprawności zgromadzonych danych. Podstawowe formaty danych (PDB, FASTA). Wizualizacja struktur (program PyMol) 3) Optymalne uliniowienie pary sekwencji Złożoność obliczeniowa uliniowienia. Porównanie uliniowienia lokalnego i globalnego. Problem oceny wiarygodności uliniowienia i stosowane parametry (score, podobieństwo sekwencji, z-score e-value). Ocena przerw w uliniowieniu, macierze podstawień (podobieństwa). 4) Heurystyczne metody uliniowienia sekwencji i przeszukiwania baz danych: FASTA oraz BLAST 5) Uliniowienie wielu sekwencji (MSA - multiple sequence alignments) Złożoność obliczeniowa problemu i wybrane przykładowe algorytmy. Programy CLUSTAL, mafft, muscle. Drzewa filogenetyczne Bazy danych PROSITE, PFam. Profile sekwencyjne 6) Analiza i porównywanie struktur przestrzennych białek. Optymalne nałożenie struktur. Pojęcie średniej kwadratowej różnicy współrzędnych struktur. Przewidywanie struktury II-rzędowej białek. Klasyfikacja DSSP struktury II-rzędowej. Inne definicje struktury II-rzędowej. Programy PHD i PsiPRED. 7) Przewidywanie struktury i funkcji białek Rożne koncepcje przewlekania. Serwery i metaserwery. Modelowanie porównawcze, przewlekanie (uliniowienie sekwencyjno - strukturalne) oraz metody de novo. Programy Rosetta, SWISS-MODEL i MODELLER. Dokowanie ligandów. Wykorzystanie modelowania w projektowaniu leków
Efekty uczenia się:	Student poprawnie wyciąga wnioski w typowych problemach bioinformatycznych, posługując się zależnościami ewolucyjnymi (homologią) Student umie skorzystać z narzędzi dostępnych w internecie oraz rozumie uzyskane wyniki. W szczególności umie: - znaleźć żądaną strukturę w bazie danych PDB, wyszukać informacje na jej temat - obliczyć uliniowienie pary sekwencji białek - znaleźć sekwencje homologiczne do posiadanej sekwencji, zawęzić wyszukiwanie wg różnych kryteriów - zakwalifikować sekwencję aminokwasową do znanej rodziny białek - sprawdzić, czy znane są struktury dla białek homologicznych - stworzyć model struktury białka korzystając z metody modelowania porównawczego
Metody i kryteria oceniania:	Test zaliczeniowy składający się z około 10 pytań zamkniętych i 5 otwartych (przeprowadzony w sali) lub egzamin ustny (możliwy w trybie zdalnym).

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.