Bioinformàtica
Codi: 101909 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| 2501230 Ciències Biomèdiques | OB | 3 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Leonardo Pardo Carrasco
- Correu electrònic:
- leonardo.pardo@uab.cat
Equip docent
- Angel Gonzalez Wong
- Marc Gómez Autet
- Claudia Llinàs del Torrent Masachs
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
No hi ha prerequisits.
Objectius
Aquest curs introdueix els estudiants el camp de la Bioinformàtica, una especialitat que utilitza bases de dades informàtiques per emmagatzemar, recuperar i ajudar en la comprensió de la informació biològica. Els projectes de seqüenciació de genomes a gran escala així com el progrés en la determinació d'estructures tridimensionals de proteïnes han conduït a una explosió de seqüències genètiques i dades estructurals disponibles per a l'anàlisi automatitzada. A l'estudiant se li mostra com l'anàlisi de seqüències genòmiques i d'estructures de proteïnes poden conduir a una comprensió molt més completa dels processos biològics. Els estudiants seran introduïts als conceptes bàsics i eines de Bioinformàtica i de la Biologia Computacional. Les sessions pràctiques complementaran aquests coneixements, permetent els estudiants a familiaritzar-se amb els detalls i l'ús de les eines més utilitzades i recursos en línia de l'especialitat.
Objectius:
- Presentació general del camp de la Bioinformàtica.
- Iniciació als tipus de dades que són objecte d'anàlisi a Bioinformàtica i les seves bases de dades.
- Introduir a l'ús de les eines i algoritmes comunament usats en l'especialitat.
- Desenvolupar habilitats en la recerca, obtenció i anàlisi de seqüències i estructures de proteïnes.
- Conèixer els aspectes més rellevants de la quimioinformàtica, amb especial èmfasi en el descobriment de fàrmacs.
- Conèixer els conceptes d'informàtica mèdica i la integració de bases de dades genètiques i clíniques
Competències
- Aplicar els coneixements adquirits en la planificació i la implementació de projectes de recerca, desenvolupament i innovació en un laboratori de recerca biomèdica, en un laboratori d'un departament clínic o en la indústria biomèdica.
- Demostrar que es coneixen i es comprenen els processos bàsics de la vida en diversos nivells d'organització: molecular, cel·lular, tissular, d'òrgan, individual i de la població.
- Treballar com a part d'un grup juntament amb altres professionals, comprendre'n els punts de vista i cooperar-hi de forma constructiva.
Resultats d'aprenentatge
- Identificar i aplicar metodologies d'estudi adequades per al desenvolupament de projectes d'investigació.
- Treballar com a part d'un grup juntament amb altres professionals, comprendre'n els punts de vista i cooperar-hi de forma constructiva.
- Utilitzar procediments d'anàlisi de l'estructura, les propietats i la funció de molècules i orgànuls cel·lulars
Continguts
1. Introducció al curs. Bases de dades en Bioinformàtica
- NCBI – Entrez
- Bases de dades bibliogràfiques
- Seqüències de proteïnes. UniProt
- Seqüències de nucleòtids. Genbank
2. Genòmica
- Anotacions de genomes
- Recerca de gens
- Projecte Genoma
- Navegadors genòmics
- Projecte Encode
- Projecte HapMap
- Catalogue de gens humans i desordres genètics: OMIM
- Bases de dades de SNPs
- Estudis d'associació del genoma comple (GWAS)
3. Alineament de seqüències
- Mètodes de comparació de seqüències
- Matrius de substitució
- Programació Dinàmica
- Alineament local i global
- Recerca per similaritat (BLAST)
- Alineament multiple de seqüències
- Representació de LOGOS de Seqüències
- Alineaments progressius. Ús de CLUSTALW
4. Anàlisis filogenètiques
5. Bioinformàtica estructural
- Estructura secundaria de proteïnes
- Estructura terciària de proteïnes. Interaccions moleculars
- Mètodes experimentals pera la determinació de la estructura terciària de proteïnes. Difracció de Rayos-X i RMN. El format PDB
- Estructura quaternària de proteïnes
- Alineament estructural de proteïnes, cavitats moleculars, potencial electrostatic molecular
- Membrana cel·lular, proteïnes de membrana, predicció de l'estructura secundaria i de segments de transmembrana
- Classificació estructural de proteïnes: homòlegs, motius, dominis i famílies proteiques
- Modelització per homologia
6. Modes de acció de fàrmacs
- Receptors acoplats a proteïnes G
- Cinases
- Factors de creixement
7. Quimioinformàtica
- Formats de representació d’entitats químiques. SMILES i coeficient de Tanimoto
- Relació Estructura-Activitat. Models de farmacòfor
- Acoblament molecular Proteïna-Lligand (Docking)
- ADME/Tox
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes Pràctiques | 24 | 0,96 | |
| Classes Teòriques | 24 | 0,96 | |
| Presentació Projecte Recerca | 5,5 | 0,22 | |
| Tipus: Supervisades | |||
| Pràctiques de consolidació i tutorizacions | 10 | 0,4 | |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 71 | 2,84 | |
| Projecte de recerca | 10 | 0,4 |
L'orientació de l'assignatura és eminentment pràctica amb la utilització de programari de bioinformàtica.
Classes de teoria:
Les classes teòriques s'impartiran amb la metodologia de tipus presencial -classes magistrals- encara que es possibilitarà i estimularà al màxim la interacció i participació de l'alumnat. Les classes tindran suport de medis audiovisuals.
El material utilitzat a classe pel professor estarà disponible al Campus Virtual de l’assignatura; es recomana als alumnes que’limprimeixin i el portin a classe, per utilitzar-lo com a suport a l’hora de prendre apunts.
S'animarà l'alumne a aprofundir en els coneixements adquirits en classe mitjançant la utilització de la bibliografia i programari de simulació recomanats.
Classes pràctiques:
Donat el caràcter i l'orientació de l'assignatura aquestes classes jugaran un paper clau en el seu desenvolupament i en l'aprenentatge de la matèria i són un punt fonamental per al correcte compliment dels objectius de l'assignatura.
A més de l'ampli ventall de recursos web de Bioinformàtica a l'abast de tothom, que estaran instal·lats a l'aula d'informàtica.
En elles l'alumne haurà de resoldre casos pràctics, prèviament seleccionats. L'aprenentatge contempla tant la introducció i manipulacióde dades, com l'ús de les principals facilitats que ofereixen els programaris seleccionats.
Les pràctiqueses duran a terme individualment o per parelles.
Projecte de recerca:
Es pretén que l'estudiant desenvolupi habilitats en la resolució d'una hipòtesi biològica utilitzant les eines i recursos bioinformàtics impartits.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Assistència i presentació d'informes de pràctiques | 15% | 1 | 0,04 | 1, 3, 2 |
| Exàmens teòric-pràctic | 65% | 4 | 0,16 | 1, 3 |
| Presentació Projecte Recerca | 20% | 0,5 | 0,02 | 1, 3, 2 |
Les competències de l’assignatura s’avaluaran segons els següents criteris:
Part teòrica-pràctica:
- 2 exàmens parcials de coneixements teòrics-pràctics i preguntes conceptuals [proves T1 (32.5%) i T2 (32.5%)]
Part Pràctica:
- Assistència a pràctiques i presentació dels informes corresponens [AI (15%)]
- Elaboració i presentació d'un projecte [PJ (20%)]
| Exàmens teòric-pràctic | T | 65% |
| T1 | 32.5% | |
| T2 | 32.5% | |
| Assistència a pràctiques i presentació dels informes corresponens | AI | 15% |
| Elaboració i presentació projecte | PJ | 20% |
- La qualificació mínima global necessària per superar l’assignatura serà de 5 punts.
- La part pràctica es indispensable per poder ser avaluat, si bé no hi hauran mínims.
- Es considerarà que un estudiant obtindrà la qualificació de “No avaluable” si: la valoració de totes les activitats d’avaluació realitzades no li permeti assolir la qualificació global de 5 en el supòsit que hagués obtingut la màxima nota en totes elles.
- Hi haurà un examen final: bé de recuperació per aquells alumnes que no superin l’assignatura, bé per els que desitgin pujar nota (amb afectació negativa). Aquest examen representarà el 65%de la nota final donatque la prart pràctica contarà el 35% restant.
- Els alumnes repetidors podran escollir entre fer la pràctiques o no. En cas de no fer-les l'avaluació seria T1 40%, T2 40% i PJ 20%.
Aquesta assignatura no contempla la avaluació única
Bibliografia
Bibliografia específica
Attwood, T.K., Parry-Smith, D.J., Introducción a la Bioinformática, Pearson Education, 2002.
Bibliografia de consulta
Baldi, P., Brunak, S., Bioinformatics, MITPress, 1998.
Baxebanis, A.D., Oullette, F., Bioinformatics, John Wiley & Sons, 1998.
Lesk, A. Introduction to Bioinformatics. Oxford University Press, 2005.
Waterman, M.S., Introduction to computational biology maps, sequences and genomes,Chapman & Hall/CRC, 2000.
Recursos d’Internet
http://www.genomesonline.org/index
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/mapview/
http://genome.ucsc.edu/ENCODE/
http://www.nature.com/encode/#/threads
http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/
http://www.1000genomes.org/home
http://www.genome.gov/GWAStudies/
http://genes.mit.edu/GENSCAN.html
http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/
http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/
http://ekhidna.biocenter.helsinki.fi/dali_server/
http://www.vcclab.org/lab/edragon/
Programari
No
Llista d'idiomes
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 531 | Català | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 532 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 533 | Català | segon quadrimestre | tarda |
| (SEM) Seminaris | 531 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 532 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 53 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |