DM834: Bioinformatik I (10 ECTS)

STADS: 15009801

Niveau
Kandidatkursus

Undervisningsperiode
Kurset udbydes efter behov.

Ansvarlige undervisere
Email: jbaumbac@imada.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Ubegrænset deltagerantal

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Stoffet fra DM507 Algoritmer og Datastrukturer forudsættes kendt.

Kursusintroduktion
Formålet af kurset er at give en introduktion til forskning i bioinformatik. I hver forelæsning vil vi begynde med et konkret biologisk og/eller medicinsk spørgsmål, lave det om til et problemformulering, der kan løses af en computer, designe en matematisk model, løse denne og endelig aflede og evaluere svar fra modellen, som giver mening i den virkelige verden. Kursets formål er at give grundlæggende indsigt i moderne forskning i bioinformatik. Kurset vil være en forudsætning for et planlagt Bioinformatik II kursus.

Forventet læringsudbytte

• forklare og forstå det centrale dogma i molekulær biologi, centrale aspekter af genregulering, basisprincipper af epigenetisk DNA-ændringer og specialiteter m.h.t. bakterie & phage genetik
• modellere ontologier for biomedicinske dataafhængigheder
• designe databaser til systems biologi
• forklare og implementere metoder til analyse af DNA & aminosyre sekvenser (HMMs, scoringmatricer og efficient statistik med disse på datastrukturer som for eksempel suffix arrays)
• forklare og implementere statistiske læringsmetoder på biologiske netværk (network enrichment, GraphLets)
• forklare specialiteter af bakteriel genetik (operonforudsigelsestrick)
• forklare og implementere metoder for suffixtræer, suffixarrays og Burrows-Wheeler-transformationen
• forklare de novo sekvensmønster screening med EM algoritmen og entropimodeller.

Emneoversigt
Det centrale dogme i molekulær genetik, epigenetik og bakteriel og phage genetik, design og konstruktion af databaser for molekulærbiologiske data (ontologies, eksempler på databaser: NCBI, CoryneRegNet, ONDEX), analyse af DNA og aminosyre sekvens mønster model (HMMS, scoringsmatricer, blandede modeller, efficient statistik med dem på store datasæt), specialiteter i bakteriel genetik (sekvens modeller og funktionelle modeller for operonforudsigelse), de novo identifikation af transkriptionsfaktorbindingsmotifer (rekursiv forventingsmaksimering, entropi-baserede modeller), analyse af næste generations DNA sekvens datamængder (memory-aware short sequence read mapping data ved hjælp af Burrows Wheeler transformationen og suffix arrays, bi-modal peak calling), visualisering af biologiske netværk (graflayout: små men stærk variable grafer vs. store men mere statiske grafer), systems biologi og statistik på netværk (network enrichment with CUSP, jActiveModules og KeyPathwayMiner, Graphlet degree signatures)

Litteratur

Meddeles ved kursets start.

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

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
Mundtlig eksamen der bedømmes efter 7-trinsskalaen, ekstern censur (15009802)

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 41 timer
Træningsfase: 41 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 41 timer

Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på engelsk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2014 til 31. august 2015.