Název:

Bioinformatika

Zkratka:BIF
Ak.rok:2011/2012
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2 MPV-volitelný
IT-MGR-2MBI1.povinný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-volitelný
IT-MGR-2MGM.-volitelný
IT-MGR-2MIN-volitelný
IT-MGR-2MIN.-volitelný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MIS.-volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPS-volitelný
IT-MGR-2MSK-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:26001214
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:581601214
Garant:Sekanina Lukáš, prof. Ing., Ph.D., UPSY
Přednášející:Bendl Jaroslav, Ing., UIFS
Martínek Tomáš, Ing., Ph.D., UPSY
Cvičící:Bendl Jaroslav, Ing., UIFS
Vogel Ivan, Ing., UIFS
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
Porozumět základním principům v oblasti molekulární biologie z pohledu informatiky. Obdržet znalosti o používaných výpočetním algoritmech a přístupech. Získat schopnost navrhovat nové efektivní metody pro analýzu biologických dat.
Anotace:
Předmět uvádí studenty do základních principů molekulární biologie z pohledu informatiky, představuje výpočetní algoritmy pro analýzu biologických dat, uvádí jejich složitost a ukazuje směr, jak efektivně navrhovat metody nové. Zejména budou diskutovány následující oblasti: metody pro prohledávání biologických sekvencí, evoluční modely, způsoby konstrukce vývojových stromů, algoritmy pro rozpoznávání genů s využitím strojového učení a přístupy pro predikci 2D a 3D struktury proteinů. Výklad je doplněn praktickými ukázkami s využitím dostupných databází biologických dat.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
Studenti budou schopni pracovat s rozsáhlými databázemi biologických dat a navrhovat nové efektivní algoritmy pro jejich analýzu.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
Pochopení vztahu mezi počítači a vybranými molekulárními procesy.
Osnova přednášek:
  1. Úvod do bioinformatiky
  2. Základy molekulární biologie z pohledu informatiky
  3. Nástroje molekulární biologie
  4. Databáze biologických dat
  5. Zarovnání sekvencí, dynamického programování, BLAST, FASTA
  6. Evoluční modely
  7. Konstrukce fylogenetických stromů
  8. Sestavování fragmentů DNA
  9. Genomika a rozpoznávání genů
  10. Proteiny a predikce jejich struktury
  11. Výpočet sekundární struktury RNA
  12. Proteomika, regulační sítě
  13. Polymorfizmus genů a diverzita
Osnova počítačových cvičení:
  1. Databáze biologických dat
  2. Analýza genomových dat
  3. Zarovnání sekvencí
  4. Konstrukce fylogenetických stromů
  5. Hledání genů
  6. Analýza struktury proteinů
Osnova ostatní - projekty, práce:
Studenti vypracují projekt související s tematikou předmětu. Hodnotit se bude realizace, prezentace a dokumentace projektu.
Literatura referenční:
  1. Dan K. Krane, Michael L. Raymer: Fundamental Concepts of Bioinformatics, ISBN: 0-8053-4633-3, Benjamin Cummings 2003.
  2. Fatima Cvrčková: Úvod do praktické bioinformatiky, ISBN: 80-200-1360-1, Academia, 2006.
  3. Neil C. Jones, Pavel A. Pevzner: An Introduction to Bioinformatics Algorithms, ISBN: 0262101068, MIT Press, 2004.
  4. Andreas D. Baxevanis, B. F. Francis Ouellette: Bioinformatics: A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins, ISBN: 0-471-47878-4, Wiley-Interscience, 2005.

Literatura studijní:
  1. Jacques Cohen: Bioinformatics - An introduction for Computer Scientists, ACM Computing Surveys, 2004, Vol. 36, No. 2, p. 122-158.
  2. Jean-Michel Claverie, Cedric Notredame: Bioinformatics for Dummies, ISBN: 0-7645-1696-5, Wiley Publishing, Inc., 2003.
  3. Yi-Ping Phoebe Chen: Bioinformatics Technologies, ISBN: 3540208739, Springer, 2005.
  4. Alberts, Bray, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter: Základy buněčné biologie, ISBN: 80-902906-0-4, Espero Publishing, 1998.
Průběžná kontrola studia:
Půlsemestrální zkouška, projekt, úkol z počítačového cvičení.
Podmínky zápočtu:
Nejsou.