DM813: Algoritmer til Biologisk Sekvensanalyse (5 ECTS)

STADS: 15005201

Niveau
Kandidatkursus forhåndsgodkendt som PhD-kursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.
Udbydes efter behov.

Ansvarlige undervisere
Email: daniel@imada.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Ubegrænset deltagerantal. 2. kvartal.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
DM507 Algoritmer og Datastrukturer og ST501 Science Statistik forudsættes kendt.

Kursusintroduktion
Formålet med kurset er at give en dybdegående forståelse af teorien og teknikkerne bag de vigtigste algoritmer i bioinformatik. Kurset er særdeles relevant for studerende som ønsker at skrive speciale eller ph.d. indenfor bioinformatik.

Forventet læringsudbytte
Ved kursets afslutning forventes den studerende at kunne:
- anvende dynamisk programmering til at foretage parvis alignment af DNA- og protein-sekvenser.
- beskrive overordnet, hvordan BLAST og FASTA fungerer.
- beskrive overordnet, hvordan tallene i BLOSUM- og PAM-matricerne er beregnet.
- konstruere og anvende simple HMMer til multipel alignment af DNA- og protein-sekvenser.
- implementere andre simple algoritmer til multipel alignment, bl.a. vha. et guide-træ.
- redegøre overordnet for styrker og svagheder ved de enkelte alignment-metoder.
- implementere simple algoritmer til konstruktion af evolutionstræer, f.eks. neighbor joining, UPGMA og parsimony, samt redegøre overordnet for styrker og svagheder.
- beskrive hvordan dynamisk programmering kan bruges til at udlede den co-evolutionære historie for grupper af arter.
- implementere et suffix-træ og beskrive nogle af dets anvendelsesmuligheder.
- kunne anvende simple probabilistiske evolutionsmodeller til at beregne likelihood for et givet evolutionstræ.
- beskrive hvordan kombinatoriske metoder bruges til at rekonstruere sandsynlige rearrangements scenarier for at forklare den evolutionære historie for en samling af arter.
- implementere en Metropolis-algoritme for evolutionstræer.
- implementere Gibbs sampling.
- redegøre for grundprincipperne i de mest almindelige metoder til forudsigelse af protein-struktur.
- implementere en simpel algoritme til forudsigelse af RNA-struktur.

Emneoversigt
- Kort introduktion til biologien bag algoritmerne
- Sekvens-alignment
- Evolutionstræer
- Co-evolution
- Genome rearrangements
- Protein-struktur
- Hidden Markov Models

Litteratur

Meddeles ved kursets start.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
(a) Mundtlig eksamen, der bedømmes med karakter efter 7-trinsskalaen ved ekstern censur. I kurset udarbejdes projekt, som skal forsvares ved den mundtlige eksamen. Der gives en samlet karakter baseret på projektet og den mundtlige eksamen. (15005202)

Reeksamen fremgår af læseplanen.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

Forelæsninger: 21 timer
Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på dansk eller engelsk, afhængigt af underviseren. Dog altid på Engelsk ved deltagelse af internationale studerende.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. sep 2010.