Podstawy bioinformatyki

obowiązkowe

Realizowany w sali
Realizowany zdalnie

Pilot M., Rutkowski R. Zastosowanie metod molekularnych w badaniach ekologicznych. MiIZ PAN, Warszawa 2005.

J.R. Freeland. Ekologia molekularna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2008.

- literatura fachowa (publikacje) w języku polskim i angielskim.

Poznanie i zrozumienie podstawowych pojęć z bioinformatyki oraz bioinformatycznych metod analizy DNA, oraz nabycie umiejętności ich podstawowego zastosowania w różnych dziedzinach biologii. Nabycie umiejętności prezentacji pracy semestralnej w postaci pokazu multimedialnego. Nabycie praktycznych umiejętności korzystania z bioinformatycznych baz danych oraz przeprowadzania analiz bioinformatycznych z zastosowaniem odpowiednich programów komputerowych.

A. Problematyka wykładu: Podstawy bioinformatyki. Banki danych molekularnych jako źródło sekwencji DNA wykorzystywanych w różnych dziedzinach nauk biologicznych. Podstawy filogenetyki molekularnej. Programy komputerowe umożliwiające wykorzystanie danych bioinformatycznych w naukach biologicznych. Podstawy genomiki i proteomiki.

B. Problematyka konwersatorium: Budowa kwasów nukleinowych, charakterystyka, funkcjonowanie oraz ewolucja genomów jądrowych. Badania genomów jądrowych z podaniem konkretnych przykładów. Charakterystyka, funkcjonowanie oraz ewolucja genomów mitochondrialnych. Badania genomów mitochondrialnych. Charakterystyka, funkcjonowanie oraz ewolucja genomów chloroplastowych. Badania genomów chloroplastowych. Badania nad genomem człowieka. Przyrównywanie sekwencji DNA. Algorytmy i programy wykorzystywane przy dopasowywaniu sekwencji DNA. Działanie zegara molekularnego. Metody stosowane w badaniach nad zegarem molekularnym oraz przykłady jego zastosowania. Platforma NCBI i jej zastosowanie.

C. Problematyka laboratorium: Bioinformatyczne bazy danych (NCBI, PubMed, PubMed Central, GenBank, Taxonomy). Analiza struktury rekordu NCBI GenBank. Projektowanie starterów do reakcji PCR z wykorzystaniem platformy NCBI. Analiza wyników sekwencjonowania DNA przy użyciu narzędzia BLAST, programu FinchTV oraz algorytmu TraceEditor w programie MEGA X. Program MEGA X i jego zastosowanie (pozyskiwanie sekwencji z NCBI GenBank, tworzenie przyrównania sekwencji, analiza sekwencji). Tworzenie drzew filogenetycznych różnymi metodami w programie MEGA X. Obliczanie dystansu molekularnego w programie MEGA X. Określanie modelu substytucji nukleotydowej w programie MEGA X. Podstawy analiz sekwencji drugorzędowej RNA przy użyciu platformy RNAfold web server oraz programu mFold. Analiza rekordów białkowych w bazie PDB (Protein DataBase).

B. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć:

A.1. wykorzystywana podczas zajęć

Xiong J. Podstawy bioinformatyki. Wyd. UW, 2009 (przekład red. nauk. Bujnicki J.)

Higgs P.G., Attwood T.K. Bioinformatyka i ewolucja molekularna. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 2008

Brown T.A. Genomy. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 2019.

- literatura fachowa (publikacje) w języku polskim i angielskim.

A.2. studiowana samodzielnie przez studenta - jw.

B. Literatura uzupełniająca

Pilot M., Rutkowski R. Zastosowanie metod molekularnych w badaniach ekologicznych. MiIZ PAN, Warszawa 2005.

J.R. Freeland. Ekologia molekularna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2008.

- literatura fachowa (publikacje) w języku polskim i angielskim.

Wiedza

K_W11_przedstawia źródła zmienności organizmów _OP1A_W02

K_W24_opisuje zasady wykorzystania narzędzi informatycznych do analizy danych _OP1A_W04

K_W30_przywołuje podstawową terminologię naukową w języku angielskim z zakresu biologii i dziedzin pokrewnych_OP1A_W07

Umiejętności

K_U03_posługuje się biologiczną literaturą naukową w języku ojczystym_OP1A_U02

K_U04_czyta ze zrozumieniem naukowe teksty biologiczne w języku angielskim_OP1A_U02

K_U05_samodzielnie wyszukuje i korzysta z dostępnych źródeł informacji biologicznej, w tym ze źródeł elektronicznych_OP1A_U03

K_U10_ w dyskusji specjalistycznej potrafi posługiwać się językiem naukowym typowym dla nauk biologicznych _OP1A_U08

Kompetencje społeczne (postawy)

K_K02_w interpretacji procesów przyrodniczych korzysta z narzędzi informatycznych_ OP1A_K02

K_K04_ krytycznie podchodzi do informacji upowszechnianych w internecie, szczególnie z zakresu nauk przyrodniczych_OP1A_K04

Formy zaliczenia

• wykład: egzamin pisemny testowy oraz z pytaniami otwartymi

• konwersatorium: przygotowanie i przedstawienie pracy semestralnej w formie prezentacji multimedialnej

• laboratorium: ocenianie ciągłe, zaliczenie końcowe, ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru

Podstawowe kryteria

W: uzyskanie na teście 50% + 1 punktów, czyli udzielenie ponad połowę poprawnych odpowiedzi

K: ocena przygotowanych prac semestralnych, przedstawionych w formie prezentacji multimedialnych

L: ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych, poprawności wykonania sprawozdań oraz aktywności na zajęciach