Detail předmětu

Bioinformatika

FEKT-ABINAk. rok: 2012/2013

Předmět je orientován na získání znalostí o biologických databázích, jejich struktuře a možnostech použití. Zaměřuje se na studium informatických metod využitelných v analýze sekvencí z biologických databází včetně DNA a dále na studium obsahu pojmů genomika a proteomika.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Valentine Provazník, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Nabízen zahradničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Praktické znalosti metod získávání informací z biologických databází a metod analýzy sekvencí z biologických databází založených na nástrojích informačních věd.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Biologické databáze. Analýza na úrovni nukleotidů. Analýza na úrovni proteinů. Porovnávání párů v sekvencích. Využití jazyka MATLAB a Perl pro analýzy biologických dat.

Učební cíle

Získání náhledu na strukturu informací v biologických databázích a způsob jejich využití. Zvládnutí metod analýzy sekvencí získaných z biologických databází.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

F. Cvrčková: Úvod do praktické bioinformatiky. Praha : Academia, 2006. ISBN 80-200-1360 (CS)
A. D. Baxevanis, B. F. F. Ouellette: Bioinformatics – A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins. Wiley-Interscience, 2005. ISBN 0-471-47878-4 (EN)
Rosypal, S. Nový přehled biologie. Scientia, Praha 2003. ISBN 80-7183-268-5 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BTBIO-A bakalářský

    obor A-BTB , 2. ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ewaryst Tkacz, Ph.D.,D.Sc.
doc. Mgr. Markéta Vaculovičová, Ph.D.

Osnova

Biologické databáze: databáze sekvencí, mapování databází, získávání informací z biologických databází, genomické databáze. Analýza na úrovni nukleotidů: prediktivní metody v a. DNA sekvencí, prediktivní metody v a. RNA sekvencí, sekvenční polymorfismus. Analýza na úrovni proteinů: prediktivní metody v a. proteinových sekvencí, predikce struktury proteinů. Metody: porovnávání párů v sekvencích metodou BLAST a FASTA, vytváření a analýza násobných zarovnání sekvencí, metody sestavení zarovnání a jejich zakončení, fylogenetická analýza, výpočetní přístup ke komparativní genomice, proteomika a identifikace proteinů, exprese genů v DNA mikročipech. Využití jazyka MATLAB a Perl pro analýzy biologických dat.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vladimíra Kubicová
Ing. Denisa Maděránková, Ph.D.
prof. Ewaryst Tkacz, Ph.D.,D.Sc.

Osnova

Vyhledávání: práce se standardními databázemi sekvencí, vyhledávání zadaných sekvencí, vyhledávání podobných sekvencí, normalizace výstupu vyhledávání. Zarovnání: globální a lokální zarovnání sekvencí, nalezení regionu pro lokální zarovnání, identifikace opakování sekvencí, nalezení regionů s malou složitostí. Skórovací matice pro párování: PAM matice, BLOSUM matice, skórovací matice nukleotidů, penalizace mezer. Metoda BLAST: algoritmus, vyhledávání, interpretace výstupu metody. Další algoritmy: BLAST2SEQUENCES, MEGABLAST, PSI-BLAST, BLAST, FASTA.

Ostatní aktivity

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Valentine Provazník, Ph.D.

Osnova

Samostatné projekty včetně výběru tématu po konzultaci s přednášejícím, přípravy plánu řešení, vypracování a veřejné prezentace s obhajobou výsledků.