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Bioinformática clásica

UNIA
Departamento:

Arquitectura de Computadores

Área de Conocimiento:

Arquitectura de Computadores

Contenidos:

PARA CONSULTAS ADMINISTRATIVAS O DE MATRICULACIÓN DEBE PONERSE EN CONTACTO CON LA SECRETARÍA DE SU FACULTAD

Introducción y motivación del curso: genes, computers & bioinformatics

Bases de Datos

Comparación de Secuencias

Filogenias

Estructura de proteínas y ácidos nucleicos

Transcriptómica: Análisis de expresión génica

Proteómica: la expresión de las proteínas

Minería de datos en bases de datos moleculares

Créditos:5,00
Cuatrimestre:Segundo
Fecha de inicio: 22/02/2010
Plazas por Universidad:10
Sistema de Evaluación:

Se realizará una evaluación contínua en base a ejercicios y problemas que el alumno debe resolver para cada uno de los temas de la asignatura

Responsable de la Asignatura:

Oswaldo Trelles Salazar

E-mail del Responsable:ots@ac.uma.es. PARA CONSULTAS DE MATRICULACIÓN DEBE PONERSE EN CONTACTO CON LA SECRETARÍA DE SU FACULTAD, PARA OTRAS CONSULTAS ADMINISTRATIVAS O DE GESTION a.caparros@unia.es
Profesores que la imparten:

Oswaldo Trelles Salazar

Titulaciones a las que se dirige:

Ingenierías (informática, telecomunicaciones, industriales, etc) y Ciencias de la vida (biología, farmacia, medicina,química, etc.)

Prerrequisitos/Recomendaciones:

La parte incial del curso presenta un breve resumen de los conocimientos básicos de biología y de informática que serán manejados a lo largo del mismo. Un conocimiento en estás áreas es recomendable.

Por otra parte, el curso tiene un fuerte componente práctico, la mayor parte basada en el uso de aplicaciones bajo entornos Web. El alumno deberá estar familiarizado con la navegación Web y el uso de herramientas frecuentes de edición, hojas de cálculo, etc.

Una parte del curso tiene componente computacional, por lo que es deseable un conocimiento básico sobre algoritmia.

Objetivos:

La Bioinformática, una de las áreas de investigación de mayor dinamismo, aborda el tratamiento y análisis de información en biología mediante el desarrollo y uso de procedimientos, métodos y sistemas basados en las tecnologías de la información. El objetivo de este curso es proporcionar una visión funcional de las diferentes áreas en que tiene presencia la Bioinformática, entrenarse en las herramientas de uso cotidiano y suministrar una perspectiva de las líneas de actuación futura en este campo.

Temario:
  •  Presentación del curso: Introducción y motivación del curso: genes, ordenadores y bioinformática 
  •  Introducción a la bioinformática y Bases de Datos moleculares:   Introducción a la bioinformática. Genómica estructural y funcional. Genómica comparada. Genómica computacional. Bases de datos de secuencias de ADN y proteínas: EMBL, UniProt, GenBank. Estructura de los registros en las distintas bases de datos. Otras bases de datos. Recuperación de secuencias de las bases de datos. Búsqueda y recuperación de secuencias mediante palabras clave. Sequence Retrieval System (SRS).Navegadores genómicos. UCSC Genome Browser, Ensembl.          Práctica: Búsquedas de homologías mediante FASTA y BLAST.
  •  Comparación de secuencias. Fundamentos y algoritmos.  Búsquedas de secuencias: Identidad y similitud entre secuencias moleculares.  Algoritmos de comparación de secuencias: FASTA y BLAST. Homologías remotas. Matrices de ponderación. Alineamientos simples y matrices de puntos (DotPlots).Tratamiento de las interrupciones (gaps). Sustituciones de residuos o unidad de referencia en las comparaciones.
  • Alineamiento múltiple de secuencias y Filogenias.  Base algorítmica del alineamiento múltiple. Secuencia consenso y secuencia ancestral. Perfiles de similitud y patrones conservados. Matriz de distancias y matriz de parentescos. Fundamento de las filogenias, jerarquización y tipos de árboles. Métodos filogenéticos.  Práctica - Búsqueda por semejanza, alineamiento múltiple y filogenia. Realización de búsquedas de secuencias, a través de Internet, con el programa BLAST (del NCBI) y algunas de sus variantes, para la obtención de genes homólogos. Ensayo de alineamientos múltiples con los genes conseguidos, con el programa CLUSTAL, y valoración de la filogenia resultante.
  •  Estructura de proteínas. Niveles de organización de las proteínas. Estructura 3D del enlace peptídico para justificar las estructuras.  Tipos de estructuras supersecundarias. Tipos de plegamientos más característicos.  Introducción a los métodos para la determinación experimental de la estructura: RX; RMN y ME.  Introducción a los métodos para predecir in silico la estructura: Homología; threading y ab initio. Práctica : Programas de visualización molecular como Rasmol y esbozos de PyMol.
  • Transcriptómica / DNA arrays. Fuentes de Error. Procesamiento de Datos. Práctica Arrays
  • Proteómica: Introducción y Análisis de imagen. Espectrometría de masas MALDI-TOF. Espectrometría de masas CID
  • Minería de datos en bases de datos moleculares.  Introducció. El proceso de extracción de conocimiento. Clasificación de las diferentes tareas de minería de datos. Algoritmos: Estado actual del arte; el paradigma a-priori. Limitaciones del a-priori, mejoras y desarrollos a partir de a-priori. Práctica: Producción de reglas de asociación en datos de expresión génica 
Bibliografía:

Attwood T., and D. Parry-Smith (2001) Introduction to Bioinformatics. Pearson Education. (pronto aparecerá en español).

Bishop MJ y Rawlings CJ (1997) DNA and Protein Sequence Analysis. A practical approach. Ed. Oxford University Press, Oxford. 352 pp.

Collado-Vides J., Smith T. and Magasanik B. eds. Integrative Approaches to Molecular Biology  MIT Press  (1996)

Doolittle, R.F. (1990) - Molecular Evolution: Computer Analysis of Protein and Nucleic Acid Sequences. In: Methods in Enzimology vol 183.  Academic Press, Inc., NY-London-… 736 pp.

Doolittle RF (1996) Computer Methods for Macromolecular Sequence Analysis (Methods in Enzymology 266). Ed Academic Press, San Diego

Durbin R, Eddy S, Krogh A y Mitchison G (1998) Biological Sequence Analysis: Probabilistic Models of Proteins and Nucleic Acids. Ed. Cambridge Univ Press, New York.Dutta, S.K. (1986) DNA Systematics. CRC Press, Inc. 229 pp.