Майнор Биоинформатика 1 год 2024/25
Содержание
Часть 1. Биоинформатика ДНК, РНК и белков (модули 1-2)
В курсе «Элементарная геномика» изучаются основные закономерности молекулярной эволюции и математические методы анализа молекулярных последовательностей, включая алгоритмы поиска гомологичных последовательностей, выравнивания последовательностей и построения филогенетических деревьев, алгоритмы поиска ортологов и горизонтально перенесенных генов, предсказания генов и поиск мотивов, методы аннотации геномов de novo генами и функциональными элементами. Изучаются алгоритмы и методы предсказания вторичной структуры ДНК, РНК и белков.
В течение курса студенты познакомятся с основными биоинформатическими ресурсами, включая базы данных, веб-порталы, компьютерные программы для работы с базами данных молекулярной биологии, а также программами, реализующими биоинформатические методы.
Оценивание
TBD
Условия автомата
TBD
Лекции и семинары
| № | Лекция | Семинар |
|---|---|---|
| 1 | Введение. Основы молекулярной биологии. Клетка, геном, белки, поток информации, генетический код. презентация | Геномы. Базы геномов. Основные форматы файлов. Файлы аннотации геномов генами. Стренды. текст |
| 2 | Продолжение. Введение. Основы молекулярной биологии. Клетка, геном, белки, поток информации, генетический код. презентация | Генетический код, рамки считывания, biopython тетрадка |
| 3 | Организация геномов прокариот и эукариот. Гены и регуляторные элементы. Белок-кодирующие и РНК-кодирующие гены. Экзоны и интроны. Сплайсинг. Промоторы и энхансеры. презентация | UCSC genome browser. Геном человека. Строение генов. Треки консервативности, SNPs, структурных вариантов, повторов. Скачивание полного генома человека. Table browser. содержание |
| 4 | Продолжение. Организация геномов прокариот и эукариот. Гены и регуляторные элементы. Белок-кодирующие и РНК-кодирующие гены. Экзоны и интроны. Сплайсинг. Промоторы и энхансеры. презентация | Модели генов. Геномные браузеры.Table browser. таблица к заданию содержание |
| 5 | Молекулярная эволюция. Поиск схожих последовательностей. Алгоритм и программа BLAST. Статистика локального выравнивания. презентация |
BLAST. содержание |
| 6 | Модели эволюции аминоклислотных последовательностей. Матрицы PAM и BLOSUM. презентация |
BLAST.таблица к семинару Работа с bed файлами, bedtools. содержание |
| 7 | Алгоритмы попарного и множественного выравнивания последовательностей. Динамическое программирование. презентация |
Закрепляем NW. Обсуждение ДЗ. Работа с bed файлами, bedtools. содержание |
| 8 | Алгоритмы попарного и множественного выравнивания последовательностей (продолжение). Филогенетика. Горизонатльный обмен генов. Методы построения филогенетических деревьев. презентация |
Программа MEGA. Выравнивание последовательностей на примере коровых белков (ATP, DNA-poymerase, 16S-RNA). содержание данные |
| 9 | Филогения. Методы построения филогенетических деревьев. Метод ближайшего соседа (NJ). Метод максимальной бережливости. Метод максимального правдоподобия. Бутсрэп-оценка построенного дерева. презентация |
Определение ортологов и паралогов по филогенетическим деревьям. содержание данные |
| 10 | Гомологи, ортологи и паралоги. Поиск горизонтально перенесенных генов. презентация |
Определение ГПГ, ортологов и паралогов. Базы ортологов и паралогов. содержание данные |
| 11 | Коронавирус. Семейство коронавирусов. Структуры комплексов связывания белка шипа коронавируса (S) и фермента ACE2 презентация |
Эволюционный анализ вируса SARS-cov-2 из разных популяций человека. содержание данные |
| 11 | Вакцины. Коронавирус. |
Знакомство с 3-х мерной структурой белков по базе данных PDB. Знакомство с pymol. содержание |
