Algorithms in Bioinformatics

2023/2024

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

5

ECTS credits

Delivered at:

Department of Informatics

Course type:

Elective course

When:

3 year, 3, 4 module

Instructors

Копелиович Сергей Владимирович

Ткаченко Данил Михайлович

Программа дисциплины

Аннотация

Является дисциплиной по выбору. В курсе будут рассмотрены базовые алгоритмы, необходимые для понимания современной биологии. Будут рассмотрены такие методы, как динамическое программирование и сетевой анализ, применимые к широкому кругу биологических задач (от поиска генов до построения филогенетического древа жизни). Процесс обучения будет построен на применении настоящих биоинформатических алгоритмов для анализа реальных генетических образцов.

Цель освоения дисциплины

• Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по алгоритмам, необходимым для успешного решения биоинформатических задач.

Планируемые результаты обучения

• − знать и уметь применять основные биоинформатические алгоритмы для решения задач, связанных с анализом генов;
• − иметь навыки (приобрести опыт) анализа поставленных биоинформатических задач и определения подхода к их решению.
• − уметь применять алгоритм BLAST для поиска последовательностей в общедоступных базах генов;
• − уметь реализовывать алгоритмы Нуссинов и Цукера предсказания вторичной структуры РНК;

Содержание учебной дисциплины

• Задача выравнивания.
• Поиск в базах. BLAST
• HMM.
• Множественное выравнивание.
• Предсказание вторичной структуры РНК.
• Предсказание генов.

Элементы контроля

• Домашнее задание №2
  Домашнее задание №2 выдается студентам в одном варианте. Срок выполнения домашнего задания – 2 недели. Форма представления обучающимися домашнего задания – программа на языке Python.
• Домашнее задание №3
  Домашнее задание №3 выдается студентам в одном варианте. Срок выполнения домашнего задания – 2 недели. Форма представления обучающимися домашнего задания – программа на языке Haskell.
• Домашнее задание №1
  Домашнее задание №1 выдается студентам в одном варианте. Срок выполнения домашнего задания – 2 недели. Форма представления обучающимися домашнего задания – программа на языке C++.
• Устный экзамен №1
  Устный экзамен проводится в форме ответов на вопросы экзаменационного билета и дополнительные вопросы по материалам курса. Экзаменационный билет содержит два вопроса. На подготовку ответа выделяется 40 минут.
• Устный экзамен №2
  Устный экзамен проводится в форме ответов на вопросы экзаменационного билета и дополнительные вопросы по материалам курса. Экзаменационный билет содержит два вопроса. На подготовку ответа выделяется 40 минут.

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 4 модуль
  0.1 * Домашнее задание №1 + 0.1 * Домашнее задание №2 + 0.1 * Домашнее задание №3 + 0.3 * Устный экзамен №1 + 0.4 * Устный экзамен №2

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Pevsner, J. (2015). Bioinformatics and Functional Genomics (Vol. Third edition). Chichester, West Sussex, UK: Wiley-Blackwell. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1055003
• Rocha, M., & Ferreira, P. G. (2018). Bioinformatics Algorithms : Design and Implementation in Python (Vol. First edition). London: Academic Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1572286

Рекомендуемая дополнительная литература

• Bioinformatics for Evolutionary Biologists: A Problems Approach. Haubold, B., Börsch-Haubold, A. Springer International Publishing, 2017. eBook ISBN 978-3-319-67395-0.
• Bioinformatics. Volume I: Data, Sequence Analysis, and Evolution / Jonathan M. Keith. Humana Press, 2017. eBook ISBN 978-1-4939-6622-6.

Авторы

• Елисеев Антон Игоревич
• Кузнецов Антон Михайлович