September 21, 2017, Thursday

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0809 - Bioinformatica (LM)

Questa è la home page del corso "Bioinformatica" del secondo anno della laurea magistrale in informatica - anno accademico 2008/09. Il docente di riferimento di questo corso è Prof. Paola Bonizzoni.

Contents

Avvisi

  • Esame orale. La prova orale di giovedì 19 febbraio si terrà alle 14,30 presso il laboratorio BIOINFO1 (stanza 1046, primo piano). Il colloquio consiste in una breve discussione delle relazioni consegnate.
  • AVVISO IMPORTANTE. Causa assenza del docente, i colloqui orali di giovedì 5 febbraio sono annullati. Gli studenti possono iscriversi per il 10 febbraio o per il 19 febbraio. Per l'iscrizione e per eventuali chiarimenti scrivere una mail a rizzi@disco.unimib.it.
  • Esame orale. La prova orale per gli studenti contenuti in questo elenco è fissata per giovedì 19 febbraio alle ore 14,30 presso l'ufficio della Prof. Bonizzoni. Il colloquio consiste in una breve discussione delle relazioni consegnate.
  • Esame orale. I colloqui orali sono fissati per giovedì 5 febbraio e martedì 10 febbraio alle ore 14,30 presso l'ufficio della Prof. Bonizzoni.
  • Esame orale. Possono accedere alla prova orale gli studenti contenuti in questo elenco. Le date proposte per il colloquio sono: martedì 3 febbraio, giovedì 5 febbraio e martedì 10 febbraio. Gli studenti sono pregati di contattare via e-mail il docente per indicare una preferenza. Il colloquio consiste in una breve discussione delle relazioni consegnate.
  • Esame orale. Nella prima settimana di febbraio si terrà la discussione dell'homework 1. Le date precise compariranno entro fine mese.
  • Homework 2-bis. Una comunicazione della biblioteca afferma che il servizio di consultazione on-line sarà ripristinato lunedì 19 gennaio. Nel frattempo, comunque è possibile procedere come indicato nel testo dell'homework.
  • Nonostante la consultazione on-line degli articoli non sia stata ripristinata è stato trovato un workaround del problema. Di conseguenza è stato pubblicato il testo dell'homework 2 bis in Modalità di esame. La consegna è prevista per il giorno 30 gennaio 2009.
  • La data per la discussione degli homework svolti nella prima edizione verrà pubblicata a breve.
  • A causa del protrarsi di un problema tecnico presso la biblioteca di ateneo che impedisce la consultazione on-line degli articoli accademici di nostro interesse (Lecture Notes in Computer Science) come riportato qui, l'assegnazione della seconda edizione del 2o homework ha subito un ritardo. Verrà pubblicata appena si riuscirà a trovare un workaround al problema stesso. Consultate giornalmente questa pagina. Workaround trovato e homework pubblicato.
  • Aggiornato l'elenco degli studenti che vogliono svolgere questa edizione del 2o homework (si veda il testo dell'homework). Chi volesse svolgere questo homework e non è ancora incluso nella lista si metta in contatto con Yuri Pirola.
  • Lo svolgimento in contemporanea dei due homework è consentito. Mettetevi in contatto con Yuri Pirola per l'attribuzione dell'articolo.
  • Pubblicato il testo della seconda edizione del primo homework e il testo della prima edizione del secondo homework in Modalità di esame. Per entrambi la consegna è fissata per il giorno 2 gennaio 2009.
    Preghiamo chi ha già svolto il primo homework e il cui nome non appaia nella lista presente nel testo del secondo homework di mettersi in contatto con la prof. Bonizzoni per chiarire la propria situazione.
  • Modifica di calendario.
    Causa mancata disponibilità dei laboratori didattici, l'esercitazione di laboratorio è programmata per il giorno 4 dicembre 2008 dalle ore 9.45 alle 11.30 in Laboratorio 1401. La lezione di martedì 2 dicembre è pertanto sospesa.
  • Pubblicato il primo homework in Modalità di esame. La consegna è fissata per il giorno 4 dicembre 2008.
  • Aggiornata sezione Lezioni svolte.
  • Aggiunte slides della presentazione "Combinatorial methods in bioinformatics: the haplotyping problem" in Materiale del corso.
  • Aggiunte slides della presentazione "Biologia molecolare: introduzione di base per informatici" tenuta dalla Dott.ssa Tisi in Materiale del corso.


Orario

Lezione:

  • Giovedì, ore 10.30-13.30, aula U14-T023;
  • Martedì, ore 15.30-17.30, aula U14-T024 (ogni due settimane).

Nota: Controllare sempre l'orario ufficiale.

Le lezioni sono terminate.

Programma

Il programma di riferimento comprende le tematiche seguenti.

  • Introduzione alla biologia computazionale: motivazioni e metodologie.
  • L'importanza del confronto e dell'analisi di sequenze biologiche.
    • Tecniche di allineamento di sequenze (allineamento globale e locale) e di allineamento multiplo.
    • Algoritmi per l’allineamento di sequenze nella predizione della struttura di un gene (splicing alternativo).
  • La ricerca di motivi in sequenze biologiche.
    • Il problema generale del matching esatto.
    • Gli alberi suffisso e la loro applicazione nella ricerca di ripetizioni nelle sequenze biologiche.
  • Lo studio delle variazioni (mutazioni) geniche nella popolazione. Alberi evolutivi.
    • Ricostruzione della storia evolutiva di specie con alberi: metodi principali.
    • L'aplotipizzazione di individui: metodi combinatori basati sul modello coalescente e il criterio di massima parsimonia.
  • Internet e il Progetto Genoma Umano. Le banche dati e il software per l’analisi del genoma.


Lezioni svolte

  • Introduzione al corso e al problema di analisi e confronto di sequenze (30 settembre, 2 ore).
  • Confronto di sequenze con distanza di edit. Allineamento di due sequenze (2 ottobre, 2 ore).
  • Ricorrenza di programmazione dinamica dell’allineamento di 2 sequenze (7 ottobre, 2 ore).
  • Esercizi di allineamento di due sequenze: calcolo del costo ottimo, ricostruzione degli allineamenti ottimi e loro conteggio tramite programmazione dinamica. Matrici di sostituzione PAM e BLOSUM (9 ottobre, 2 ore).
  • Allineamento locale di due sequenze (16 ottobre, 3 ore).
  • Allineamento locale, semiglobale e sue varianti: soluzione con algoritmi di base di programmazione dinamica (21 ottobre, 2 ore).
  • Biologia molecolare: introduzione di base per informatici (23 ottobre, 3 ore).
  • Implicazioni della scelta dello schema di punteggio nei vari tipi di allineamento: esercizi. Introduzione allo schema di punteggio Sum of Pairs per l'allineamento multiplo (30 ottobre, 3 ore).
  • Ricostruzione di filogenesi mediante metodi basati su distanze e su caratteri (4 novembre, 2 ore).
  • Ricostruzione di alberi evolutivi mediante caratteri, la filogenesi perfetta (6 novembre, 3 ore).
  • Test lineare di esistenza di filogenesi perfetta (13 novembre, 3 ore).
  • Esercitazione sul test di esistenza di filogenesi perfetta e algoritmo di ricostruzione dell'albero (18 novembre, 2 ore).
  • Metodi di ricostruzione di alberi filogenetici da matrici delle distanze. Applicazioni della filogenesi perfetta: inferenza di aplotipi da genotipi (20 novembre, 3 ore).


Modalità di esame

Per gli studenti frequentanti l'esame consiste in assegnamenti di varia natura.

  • Il primo homework è disponibile qui. La consegna è fissata per il giorno 4 dicembre 2008.
    Quanti hanno consegnato controllino che il loro nome appaia nel testo del secondo homework (anche se non intendono svolgere la prima edizione del secondo homework). Nel caso il nome non sia presente, siete pregati di mettersi in contatto con la prof. Bonizzoni.
  • La seconda edizione del primo homework è disponibile qui. La consegna è fissata per il giorno 2 gennaio 2009.
  • La prima edizione del secondo homework è disponibile qui. La consegna è fissata per il giorno 2 gennaio 2009.
    Chi vuole svolgere contemporaneamente i due homework con scadenza il 2 gennaio 2009 si metta in contatto con Yuri Pirola per l'attribuzione dell'articolo.
  • La seconda edizione del secondo homework è disponibile qui. La consegna è fissata per il giorno 30 gennaio 2009.

Si ricorda che è obbligatorio comunicare al docente la propria intenzione di svolgere il compito.


Materiale del corso

  • Slides della presentazione "Biologia molecolare: introduzione di base per informatici" tenuta dalla dott.ssa Renata Tisi (link).
  • Slides della presentazione "Combinatorial methods in bioinformatics: the haplotyping problem" (link).
  • Esercitazione di laboratorio sulle banche dati e sul software Phylip: testo e file dati.