ALGORITMI PER LA BIOINFORMATICA

Roberto TAGLIAFERRI ALGORITMI PER LA BIOINFORMATICA

0522100039
DIPARTIMENTO DI CHIMICA E BIOLOGIA "ADOLFO ZAMBELLI"
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
BIOLOGIA
2023/2024

ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2022
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
432LEZIONE
224LABORATORIO
Obiettivi
L'INSEGNAMENTO HA IL FINE DI FORNIRE GLI STRUMENTI METODOLOGICI E TECNOLOGICI PER L’ANALISI DI DATI BIOINFORMATICI. IN PARTICOLARE, GLI STUDENTI E LE STUDENTESSE DOVRANNO PADRONEGGIARE LE METODOLOGIE E GLI ALGORITMI PER L’ALLINEAMENTO DI SEQUENZE NUCLEOTIDICHE E PROTEICHE, A COPPIE O MULTIPLO, LOCALE O GLOBALE, PER LA RICOSTRUZIONE DI ALBERI FILOGENETICI, PER IL CLUSTERING E LA CLASSIFICAZIONE DI DATI BIOINFORMATICI (AD ESEMPIO DATI DI ESPRESSIONE, DATI FUNZIONALI DI GENOMICA E PROTEOMICA, PER LA DIAGNOSTICA MEDICA, ECC.).
ATTRAVERSO LE LEZIONI TEORICHE E LE ATTIVITÀ IN LABORATORIO, LE STUDENTESSE E GLI STUDENTI ACQUISIRANNO LE ADEGUATE COMPETENZE PER USARE IL SISTEMA OPERATIVO LINUX A RIGA DI COMANDO, PER FARE CODING PER USARE E MODIFICARE PROGRAMMI DI MACHINE E DEEP LEARNING, E DI PATTERN RECOGNITION STATISTICO PER RISOLVERE PROBLEMI DI INTERESSE BIOLOGICO.
Prerequisiti
OPPORTUNE CONOSCENZE ELEMENTARI DI MATEMATICA, STATISTICA E INFORMATICA.
Contenuti
1. GESTIONE, ANALISI E VISUALIZZAZIONE DI DATI MULTIMEDIALI. LE BANCHE DATI DI INTERESSE BIOLOGICO. 4H
2. ALLINEAMENTO DI SEQUENZE; MATRICI DI PUNTEGGIO E DOT-PLOT; ALLINEAMENTI MULTIPLI. 4H
4. L’EVOLUZIONE DELLE PROTEINE; RICERCA IN BANCA DATI PER SIMILARITÀ; SIGNIFICATIVITÀ DELL’ALLINEAMENTO; RICONOSCIMENTO DI OMOLOGIA. 2H
5. ALGORITMI DI ALLINEAMENTO: PROGRAMMAZIONE DINAMICA, FASTA, BLAST E HMM. 6H
6. LA STRUTTURA E L’INTERPRETAZIONE DI ALBERI FILOGENETICI; EVOLUZIONE MOLECOLARE E SUE CONSEGUENZE; RICOSTRUZIONE DELL’ALBERO FILOGENETICO. 4H
7. ANALISI DELL’ESPRESSIONE DEI GENI: I DATI DI ESPRESSIONE GENICA E ALCUNE TECNICHE DI ANALISI 4H
8. ALGORITMI DI CLUSTERING E METODI STATISTICI: LA PREPARAZIONE DEI DATI DI ESPRESSIONE DEI GENI; ALCUNE TECNICHE DI ANALISI BASATE SUL CLUSTERING; CLASSIFICAZIONE DEI CAMPIONI CON DATI DI ESPRESSIONE. 6H
9. DIAGNOSTICA E ALGORITMI DI MACHINE LEARNING & AI. 2H
PARTE APPLICATIVA:
1. SCRITTURA DI PROGRAMMI IN LINEA DI COMANDO IN LINUX: 4 H
2. IL LINGUAGGIO PYTHON, ELEMENTI DI BASE 4H
3. ALGORITMI DI CLASSIFICAZIONE E CLUSTERING IN PYTHON 4H
4. RICOSTRUZIONE DI ALBERI FILOGENETICI 4H
5. UN CASO DI STUDIO: ANALISI DI DATI SINGLE CELL 8H
Metodi Didattici
LEZIONI FRONTALI, ESERCITAZIONI IN AULA ED ESPERIENZE DI LABORATORIO
Verifica dell'apprendimento
PROVA ORALE SU TUTTI I CONTENUTI DEL CORSO. UN PROGETTO PER VERIFICARE LA CAPACITA' DI APPLICARE I MODELLI AI DATI BIOINFORMATICI.
Testi
MARKETA ZVELEBIL, JEREMY O. BAUM: UNDERSTANDING BIOINFORMATICS, GARLAND SCIENCE 2008
Altre Informazioni
È RICHIESTA LA FREQUENZA REGOLARE AL CORSO SECONDO I CRITERI DEFINITI DALL’AREA DIDATTICA.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]