Bioinformatyka

obowiązkowe

Przegląd podstawowych metod i narzędzi bioinformatycznych z nauką praktycznych umiejętności korzystania z oprogramowania

1. Wstęp do środowiska Unix, obsługa linii komend (powłoka bash), protokół ssh i wprowadzenie do pracy na serwerach obliczeniowych.

2. Wstęp do bioinformatyki, bazy danych dla biologii molekularnej i biotechnologii – przegląd i zastosowanie. Przeszukiwanie baz danych przy pomocy słów kluczowych oraz zastosowanie operatorów logicznych w zapytaniach.

3. Porównywanie dwu sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych. Przeszukiwanie baz danych sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych przy użyciu sekwencji jako zapytań.

4. Porównywanie wielu sekwencji. Analiza rodzin białek, reprezentacja rodziny i przeszukiwanie baz danych przy pomocy profilu sekwencji.

5. Motywy sekwencji związane z funkcją. Motywy rodzin białek, sygnały segregacji do przedziałów komórki, sekwencji kontrolujące ekspresję genów. Ukryte model Markova i ich zastosowanie w bioinformatyce.

6. Odróżnianie kodujących i niekodujących sekwencji DNA (metody ab initio i oparte na homologii),

7. Podstawy ewolucji molekularnej oraz tworzenie drzew filogenetycznych.

8. Bazy struktur przestrzennych makrocząstek. Grafika molekularna, zasady wizualizacji struktur biopolimerów.

9. Modelowanie struktur białek globularnych oraz ocena modeli.

10. Samodzielne rozwiązanie przykładowego, złożonego problemu (projekt).

11. Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie bioinformatyki.

1. „Podstawy bioinformatyki”, Jin Xiong, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2011 i wydania późniejsze.

2. „Wprowadzenie do bioinformatyki”, Lesk Arthur, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2019 i wydania późniejsze.

3. „Bioinformatyka i ewolucja molekularna”, Higgs Paul G., Attword Teresa K., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2015 i wydania późniejsze.

Student/-ka zna i rozumie:

- elementarną wiedzę w wybranych obszarach biotechnologii oraz rozumie związki i zależności między różnymi dyscyplinami przyrodniczymi (K_W01_Bt);

- problemy nauk przyrodniczych, kategorie pojęciowe i terminologię przyrodniczą oraz rozwój metod badawczych, a także potrafi wskazać najważniejsze odkrycia naukowe w historii nauk biologicznych, w tym biotechnologii (K_W02_Bt);

- matematykę i statystykę na poziomie pozwalającym na opisywanie zjawisk przyrodniczych; wykorzystuje narzędzia matematyczne do opisu zjawisk biologicznych (K_W03_Bt);

- w zaawansowanym stopniu techniki i narzędzia w badaniach zjawisk przyrodniczych, rozumie znaczenie pracy doświadczalnej w biotechnologii oraz potrafi opisać znaczenie analiz molekularnych w badaniach biologicznych i medycznych (K_W04_Bt);

- podstawy technik informatycznych i wykorzystuje narzędzia informatyczne do pozyskiwania informacji, przetwarzania tekstów, prezentacji (K_W08_Bt).

Student/ka potrafi:

- stosować podstawowe techniki, właściwe dla biotechnologii (K_U01_Bt);

- korzystać z dostępnych źródeł informacji, w tym ze źródeł elektronicznych (K_U03_Bt);

- przeprowadzać proste zadania badawcze lub ekspertyzy pod okiem opiekuna indywidualnie oraz w zespole (K_U04_Bt);

- wykonywać w terenie/laboratorium proste pomiary fizycznochemiczne lub biologiczne oraz dokonywać obserwacji, oraz stosować, na poziomie podstawowym, metody matematyczne i statystyczne do opisu zjawisk i analizy danych (K_U05_Bt);

- poprawnie wnioskować na podstawie danych z różnych źródeł (K_U06_Bt);

- krytycznie opracować wybrany problem naukowy w formie pisemnego referatu, z poprawną dokumentacją, lub przedstawić w formie prezentacji multimedialnej z wykorzystaniem zaawansowanych technik informacyjno-komunikacyjnych (K_U07_Bt).

Student/ka jest gotów/gotowa do:

- zrozumienia zjawisk i procesów biologicznych w przyrodzie (K_K01_Bt);

- rozwijania akceptującej postawy wobec metod matematycznych i statystycznych stosowanych w biotechnologii (K_K02_Bt);

- wykazywania odpowiedzialności za własną pracę i powierzony sprzęt; wykazuje poszanowanie pracy własnej i innych (K_K03_Bt);

- efektywnej pracy w zespole (K_K04_Bt);

- przekazywania społeczeństwu informacji o nowych osiągnięciach biotechnologii i potrafi przekazać te informacje w sposób zrozumiały (K_K06_Bt).

Zaliczenie ćwiczeń (warunkuje dopuszczenie do egzaminu):

- dopuszczalne są dwie nieusprawiedliwione nieobecności,

- wykonanie projektu w zespole oraz przedstawienie wyników w formie raportu/prezentacji.

Egzamin (test wielokrotnego wyboru).