BMB511: Bioinformatik I (5 ECTS)

STADS: 01012601

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: php@bmb.sdu.dk
Email: hjernoe@bmb.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have et basalt kendskab til proteinkemi (BMB533/BMB506 eller lignende forudsættes kendt)
• Kunne anvende internet og standard computerprogrammer

Formål
At give den studerende en indsigt i anvendelse af bioinformatik samt betydningen af og baggrunden for biologiske databaser og programmer i moderne molekylær biologi. Den studerende får gennem praktiske øvelser kendskab til bioinformatikken og den bagvedliggende biologi og lærer at forholde sig til analyserne og resultaterne.

Kurset vil tage de studerende bag softwaren for at se, hvordan softwareudviklerne bruger deres viden om evolution og biologi for at konstruere alignment- og forudsigelses-værktøjer. Ydermere trænes den studerende i at vurdere og kommentere medstuderendes besvarelser og i at formulere tekst om bioinformatiske begreber. I kurset vil der blive diskuteret og reflekteret over, hvilke teoretiske og praktisk etiske problemstillinger, der ligger i faget samt fagets samfundsmæssige funktion.

Studerende, der følger kurset, forventes at have kendskab til grundlæggende molekylærbiologiske begreber og biokemiske processer. Herunder det centrale dogme, DNA- og Protein struktur.

Kurset forudsætter aktiv deltagelse. I kurset vil indgå en udstrakt anvendelse af funktioner i SDU’s e-læringssystem herunder e-tests, self- and peer assessments, wiki og blog. Deltagelse i kurset forudsætter derfor, at den studerende behersker disse funktioner og accepterer de udstukne deadlines.

Gennem kurset skal den studerende opnå følgende kompetencer:

• Kunne anvende de for kurset relevante redskaber, formulere en kritisk vurdering af de opnåede resultater, forholde disse til hinanden og forklare principperne bag de anvendte værktøjer. Dvs. de skal kunne anvende bioinformatik i praksis.
• Kunne demonstrere viden om kursets emner, således at de er i stand til at identificere problemstillinger i hvilke disse emner er relevante og redegøre for, hvordan de redskaber, de har brugt i kurset, kan bruges i disse nye problemstillinger. Dvs. de skal kunne anvende denne viden reflekterende. 
• Kunne beskrive og forklare relevante begreber i faget og forklare, hvilke biologiske fænomener og evolutionære kræfter, der knytter sig til begreberne.
• Udarbejde og formulere konstruktiv kritik af peers besvarelser.
• Erhverve sig viden om betydningen af biologiske databaser i moderne molekylærbiologi
• Have forståelse for etiske dilemmaer i brugen af f.eks. nationale gendatabaser 
• Kunne forstå, hvorledes naturvidenskabelig viden opnås ved et samspil mellem teori og eksperiment

Målbeskrivelse
Når kurset er færdigt, forventes den studerende at kunne:

• Kunne finde, ekstrahere og udnytte den information, der ligger i de vigtigste  biologiske databaser og forstå deres opbygning og vigtigste karakteristika, herunder forstå forskellen mellem primære og sekundære databaser. 
• Foretage og evaluere homologi- og motivsøgninger i databaser på internettet samt evaluere resultaterne og forklare principperne bag.
• Foretage og evaluere binær og multiple alignment af proteinsekvenser samt kunne identificere homologi samt forstå principperne bag scoring, gap penalties og positionsspecifikke scoringsmatricer. 
• Konstruere et fylogenetisk træ baseret på homologe protein sekvenser og forstå princippet bag fylogenetiske træer og bootstrapværdier.
• Kunne trække information om gener og SNPs ud af databaser vha. genome browsers.
• Kunne foretage og vurdere sekundære strukturforudsigelser og forstå principperne bag disse og bag 3D struktur kategorisering.
• Forstå problematikken bag arbejdet med store datasæt som f.eks. lange lister af proteiner fra proteomics studier og forstå principperne bag genontologi.
• Kritisk evaluere om softwaren fungerer effektivt (dvs. om analysen er korrekt og resultaterne kan tydes ordentligt)
• Være bekendt med de vigtigste ressourcer og software tilgængelig for bioinformatik på internettet samt principperne bag disse.
• Benytte ovenstående metoder til en samlet evaluering af sekvenser og strukturer.

Indhold
Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• Sekvensanalyse.
• Homologi.
• Funktion og identifikation.
• Adgang til net-baserede databaser.
• Søgning i relevante databaser
• Multiple alignment og fylogenetiske træer
• Genome browser
• GO annotering
• Motivsøgning
• Strukturforudsigelse

Litteratur

• Selzer, Paul Maria, Marhöfer, Richard, Rohwer, Andreas: Applied Bioinformatics, an introduction.
• Udleverede noter. .

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

Forudsætningsprøver

1. Godkendelse af øvelsesopgavebesvarelser, der bedømmes samlet med bestået/ikke-bestået og intern bedømmelse ved underviser. (01012612)

Eksamen- og censurform:

1. Skriftlig eksamen, der bedømmes med intern censur og karakter efter 7-trinsskalaen. (5 ECTS). (01012602). Nærmere beskrivelse af eksamensreglerne vil blive offentliggjort under 'Course Information' på kursets side i Blackboard.

Reeksamen i samme eksamenstermin eller i umiddelbar forlængelse heraf.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 14 timer
Træningsfase: 24 timer, heraf:
 - Laboratorieøvelser: 24 timer

Aktiviteter i studiefasen

Undervisningsform
Aktiviteter i studiefasen:

• Wiki
• Self- and peer assessments
• Assignment
• Artikler og bog-materiale
• e-tests

Introfasen består af forelæsninger, hvor der lægges op til dialog via spørgsmål både fra underviser og studerende og via små simple og relevante opgaver udleveret til forelæsningerne. Forelæsningerne introducerer kursets emner og supplerer indholdet i de relevante tekster med yderligere viden og perspektivering. Dvs. forelæsningerne indeholder læring, der ikke nødvendigvis kan genfindes i teksterne, men som kan findes i forelæsningsslides/noter.

I træningsfasen arbejdes selvstændigt, primært med brug af forskellige fagrelevante redskaber suppleret med teoretiske spørgsmål og øvelser i at beskrive, evaluere og forklare de opnåede resultater. De studerende har i træningsfasen adgang til dialog med instruktor og/eller underviser samt med medstuderende. De trænes i de i kursusbeskrivelsen beskrevne målbeskrivelser. Træningsfasen indeholder bl.a. self- and peer assessments, som afleveres efter hver øvelsesuge og i ugerne efter evalueres der mellem 1-3 peer opgaver. Disse indgår i forudsætningsprøven.

I studiefasen forventes de studerende at arbejde med selvstudium af lærerbogen og de af underviseren udvalgte artikler. Derudover forventes de at arbejde med diverse opgaver. Der er mulighed for at arbejde med e-tests, der dog ikke indgår i forudsætningsprøven.

Forelæsningerne (introfasen), teksterne (del af studiefasen) og øvelserne i træningsfasen er tænkt som et supplement til hinanden og i hver uge behandles et eller to nye emner, der undervejs i kurset også kobles sammen.

På kursets side i Blackboard findes der nærmere information om afleveringsfrist for forudsætningsprøvens delelementer og evt. genafleveringsmuligheder. Alle elementer skal afleveres, dvs. inklusiv peer reviews.

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.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2016 til 31. august 2018.