September 21, 2017, Thursday

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1011 - Bioinformatica (LM)

Questa è la home page del corso "Bioinformatica" del secondo anno della laurea magistrale in informatica - anno accademico 2010/11. Il docente di riferimento di questo corso è Prof. Paola Bonizzoni.


Contents

Avvisi

  • E' disponibile alla pagina dell'homework2 l'elenco (parziale) degli studenti con il titolo dell'approfondimento scelto.
  • Sono disponibili i testi dell'homework1 e dell'homework2


Orario

Lezione:

  • Mercoledì, ore 10.30-12.30, aula U14-T014;
  • Giovedì, ore 13.30-15.30, aula U14-T014.


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. Il problema del confronto e analisi di sequenze genomiche [1] (13 ottobre, 2 ore).
  • Lo schema di punteggio per il confronto. La distanza di edit di due sequenze. Il problema dell'allineamento ottimo di due sequenze. Confronto tra i due problemi [2] (14 ottobre, 2 ore).
  • Il problema della predizione della struttura genica e lo splicing alternativo [3] (20 ottobre, 2 ore).
  • Soluzione dell'allineamento di due sequenze con programmazione dinamica [4] (21 ottobre, 2 ore).
  • Algoritmo con banda per l'allineamento di due sequenze [5] (27 ottobre, 2 ore).
  • Il problema della ricostruzione di alberi filogenetici con metodo basato sui caratteri o metodi basati sulle distanze (28 ottobre, 2 ore).
  • Algoritmi lineari per la ricostruzione della filogenesi perfetta (3 novembre, 2 ore).
  • Il problema computazionale della inferenza di aplotipi a partire da genotipi mediante la filogenesi perfetta [6] (4 novembre, 2 ore).
  • Introduzione alla biologia – seminario della dott. Renata Tisi [7] (10 novembre, 2 ore).
  • Esercitazioni (filogenesi perfetta, allineamento locale) (11 novembre, 2 ore).
  • Inferenza di aplotipi su pedigree – seminario del dott. Yuri Pirola (17 novembre, 2 ore).
  • Riarrangiamento genomico: introduzione, operazioni di inversione e trasposizione genica. (Capitolo 7 del Setubal-Meidanis: Introduction to Computational Molecular Biology) (24 novembre, 2 ore).
  • Banche dati biologiche [8] (25 novembre, 2 ore).
  • Riarrangiamento genomico e algoritmo 2-approssimante per sorting by reversal (9 dicembre, 2 ore).
  • Suffix tree (15 dicembre, 2 ore).
  • Trasformata di Burrows-Wheeler e FM-index [9] (16 dicembre, 2 ore).


Modalità di esame

Materiale del corso

  • Allineamento di sequenze [10].
  • Banche dati biologiche [11].
  • Esercizio BLAST [12].