Майнор Биоинформатика 1 год 2021/22 — различия между версиями

Материал из Wiki - Факультет компьютерных наук
Перейти к: навигация, поиск
м (добавил литературу и 3-ю лекцию)
м
(не показано 13 промежуточных версии этого же участника)
Строка 28: Строка 28:
 
'''Семинар 2.''' Введение в систему Unix. Основные команды Unix. Файловая система. Навигация. Командная строка. Просмотр файлов. Поиск информации в файлах.<br />
 
'''Семинар 2.''' Введение в систему Unix. Основные команды Unix. Файловая система. Навигация. Командная строка. Просмотр файлов. Поиск информации в файлах.<br />
 
[https://drive.google.com/file/d/1SeCPSKKS6u8yQm33GBeHpa54z8kOp3-L/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/15GE3CiAMLPR8VfpkdOWdTJt_gDEeX0nx?usp=sharing данные]
 
[https://drive.google.com/file/d/1SeCPSKKS6u8yQm33GBeHpa54z8kOp3-L/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/15GE3CiAMLPR8VfpkdOWdTJt_gDEeX0nx?usp=sharing данные]
 +
 +
  
 
'''Лекция 3.''' Секвенирование от метода Сангера до технологий следующего поколения. Геном человека. Повторы. Однонуклеотидные замены и структурные варианты. <br />
 
'''Лекция 3.''' Секвенирование от метода Сангера до технологий следующего поколения. Геном человека. Повторы. Однонуклеотидные замены и структурные варианты. <br />
Строка 34: Строка 36:
 
'''Семинар 3.''' UCSC genome browser. Геном человека. Строение генов. Треки консервативности, SNPs, структурных вариантов, повторов. Скачивание полного генома человека. Table browser. <br />
 
'''Семинар 3.''' UCSC genome browser. Геном человека. Строение генов. Треки консервативности, SNPs, структурных вариантов, повторов. Скачивание полного генома человека. Table browser. <br />
 
[https://drive.google.com/file/d/19F3gLK9SVt2exD-Q_znbHwsyIU_jHGs-/view?usp=sharing содержание]  
 
[https://drive.google.com/file/d/19F3gLK9SVt2exD-Q_znbHwsyIU_jHGs-/view?usp=sharing содержание]  
 +
 +
 +
 +
'''Лекция 4.'''Молекулярная эволюция. Поиск схожих последовательностей. Алгоритм и программа BLAST. Статистика локального выравнивания. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1Kolkm1n6lQR_wPfcL25g8mnsPzr-RCVw/view?usp=sharing презентация]
 +
 +
'''Семинар 4. 29.09.21'''Программа BLAST. Поиск схожих последовательностей. Определение последовательностей из метагеномного исследования с помощью BLAST. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/17rukeKHkpa90P7Jh9Bmzctg1kuJptwKi/view?usp=sharing содержание]
 +
 +
'''Семинар 4.5 06.10.21'''Программа BLAST.
 +
[https://docs.google.com/document/d/1AUOK9IF7ip7uo8hfyKwOc3fzUX4sO6poCQ5lU9bBgU0/edit?usp=sharing содержание]
 +
 +
 +
 +
'''Лекция 5.'''Модели эволюции аминоклислотных последовательностей. Матрицы PAM и BLOSUM. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1ByPuofZmv30TSyyr-XloGkY9xdazGLmx/view?usp=sharing презентация]
 +
 +
'''Семинар 5.'''Программа MEGA. Выравнивание последовательностей на примере коровых белков (ATP, DNA-poymerase, 16S-RNA). <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1U52hrgdZwiKwHhBvX7uuQJhpOcVubWBo/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1QO2uTHF-gwnLzXZC6vXTX0BhtokHHDvm?usp=sharing данные]
 +
 +
 +
 +
'''Лекция 6.'''Алгоритмы попарного и множественного выравнивания последовательностей. Динамическое программирование. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/134zLTklVjmCVHKqn14IwVF3oBjmGVogc/view?usp=sharing презентация]
 +
 +
'''Семинар 6.''' Построение филогенетических деревьев на примере коровых белков (ATP, DNA-poymerase, 16S-RNA). Программа MEGA. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/13Zfsb84kjTuifvF5zoeFLZeWW_lWKqal/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1mJLah0BeSrD73csEM8Z4S2Yo3mzL13sB?usp=sharing данные]
 +
 +
 +
'''Лекция 7.'''Алгоритмы попарного и множественного выравнивания последовательностей (продолжение). Филогенетика. Горизонатльный обмен генов. Методы построения филогенетических деревьев.  <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1q0XiLdai3yXIqFp8k_AaHKvv8EM2CX9w/view?usp=sharing презентация]
 +
 +
'''Семинар 7.''' Поиск белков в Swiss-Prot по мнемонике функции. Интеины. Определение горизонтально перенесенных генов. Филогенетика и астробиология. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1PDFp-ywMJajc7VUMgasqjLeKZF8ZE3on/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1sUjWA4BVaLHRvLkIrOfq3lrKvxjHKeA7?usp=sharing данные]
 +
 +
 +
'''Лекция 8.''' Филогения. Методы построения филогенетических деревьев. Метод ближайшего соседа (NJ). Метод максимальной бережливости. Метод максимального правдоподобия. Бутсрэп-оценка построенного дерева. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1Zj8AfLZ1T1pbubL1aFwIrd8P9qyBb7OP/view?usp=sharing  презентация]
 +
 +
'''Семинар 8.''' Эволюционный анализ вируса SARS-cov-2 из разных популяций человека. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1lTZzYFuAiXwk_4QeFCjamtCHyHEQu4E2/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1V8OSFcppbhs7b_vfzgb35AoEyMhPvmx9?usp=sharing данные]
 +
 +
 +
'''Лекция 9.''' Гомологи, ортологи и паралоги. Поиск горизонтально перенесенных генов. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1khL281gk5Xf1ET2yVARxc1lFu4NxECN1/view?usp=sharing презентация]
 +
 +
'''Семинар 9.'''  Определение ортологов и паралогов по филогенетическим деревьям. <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1RjGaez7OJUeeqS9zyqajttPLFq7e2VE-/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1JNT9GAfcd8ToEcazhfeuIH4nVxoPT_XE?usp=sharing данные]
 +
 +
 +
'''Семинар 10.'''  Знакомство с базами данных ортологов и знакомство с 3-х мерной структурой белков по базе данных PDB.  <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1wwz6tlrVigM_Ojb3Ufa2LEmaIMcedu8x/view?usp=sharing содержание]
 +
 +
'''Семинар 11.'''  Изучение структур белков Spike (S) вирусов SARS-cov и SARS-cov-2, а также фермента ACE2 и комплекса SARS-cov - ACE2  <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1cGiPXzRZLNaOpHJt2Ie4P8TKv6qfcRbu/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1osr24p0uDgArx2A9N16opT1eiBq8nwUV?usp=sharing данные]
 +
 +
'''Семинар 12.'''  Моделирование взаимодействия между SARS-Cov-2 RBD (receptor binding domain) и ACE2  <br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1Y9oZcUtMT3Mzn22wSY4QtMkY6KM2y-Xx/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1Slnoc8HY6q_4oYbZJW5fTUC1HNQ_s9Mr?usp=sharing данные]
 +
 +
 +
'''Часть 2 Медицинская биоинформатика (Модули 3-4)'''
 +
 +
В курсе “Медицинская биоинформатика” изучается геномика человека, полиморфизмы и структурные варианты в популяции и их связь с заболеваниями. Дается представление о полногеномном поиске ассоциаций и консорциумных проектах, изучающих генетику рака и других заболеваний. Изучаются элементы системной биологии, показывающей как генетические изменения могут приводить к изменениям на функциональном уровне. Дается представление о метаболических и сигнальных сетях, онтологическом анализе. Изучаются ДНК-белковые взаимодействия и РНК-регуляция. Дается представление о сравнительном анализе геномов человека и ближайших видов, таких как шимпанзе или неандерталец. Дается представление о микробиоме и эволюции вирусов.
 +
 +
 +
'''Лекция 1''' Предсказание генов de novo. Алгоритмы в основе предсказания генов. Цепи Маркова. Скрытые цепи Маркова.
 +
<br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1rypY5xkiT9hsFt_LxK1EUrECVKOEUu0Y/view?usp=sharing презентация]
 +
 +
'''Семинар 1.''' Предсказание генов de novo. Предсказание генов de novo. Программы Glimmer, Prodigal, GenMark.
 +
<br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1eWgF8If1flQNreteHkaCxLMG8A86uVCv/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/13Sa_-T4kfDm447IJp1JnVYCAqLa4iu8C?usp=sharing данные] 
 +
 +
 +
'''Лекция 2''' Введение в геномику человека. Первый проект "Геном человека". Секвенирование методом Сангера. Полиморфизм человека. SNPs и структурные варианты. Связь с заболеваниями. 
 +
<br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1zBl-gSU2bnZu0dai4u5fRncT2WxFOhOE/view?usp=sharing презентация]
 +
 +
'''Семинар 2.''' Базы данных SNP и структурных вариантов человека. Влияние SNP на структуру белка.
 +
<br />
 +
[https://drive.google.com/file/d/1FKCS0ti3v4FiLywArj-yYNxKUNG1hScf/view?usp=sharing содержание] [https://drive.google.com/drive/folders/1RJTSrO1rktplznk087ELtcBxjlYGRRYb?usp=sharing данные]
 +
  
 
[https://drive.google.com/drive/folders/1PPqZpnsC9pslzqOJ2VixFNeEgxGfxdPO?usp=sharing '''Books''']
 
[https://drive.google.com/drive/folders/1PPqZpnsC9pslzqOJ2VixFNeEgxGfxdPO?usp=sharing '''Books''']

Версия 12:42, 26 января 2022

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.



Лекции и семинары

Лекция 0. Организационная. Начало Лекции 1.

Лекция 1. Введение. Основы молекулярной биологии. Клетка, геном, белки, поток информации, генетический код.
презентация

Семинар 1 Базы данных геномов бактерий. Файлы аннотации геномов генами. Стренды.
содержание


Лекция 2. Организация геномов прокариот и эукариот. Гены и регуляторные элементы. Белок-кодирующие и РНК-кодирующие гены. Экзоны и интроны. Сплайсинг. Промоторы и энхансеры.
презентация

Семинар 2. Введение в систему Unix. Основные команды Unix. Файловая система. Навигация. Командная строка. Просмотр файлов. Поиск информации в файлах.
содержание данные


Лекция 3. Секвенирование от метода Сангера до технологий следующего поколения. Геном человека. Повторы. Однонуклеотидные замены и структурные варианты.
презентация

Семинар 3. UCSC genome browser. Геном человека. Строение генов. Треки консервативности, SNPs, структурных вариантов, повторов. Скачивание полного генома человека. Table browser.
содержание


Лекция 4.Молекулярная эволюция. Поиск схожих последовательностей. Алгоритм и программа BLAST. Статистика локального выравнивания.
презентация

Семинар 4. 29.09.21Программа BLAST. Поиск схожих последовательностей. Определение последовательностей из метагеномного исследования с помощью BLAST.
содержание

Семинар 4.5 06.10.21Программа BLAST. содержание


Лекция 5.Модели эволюции аминоклислотных последовательностей. Матрицы PAM и BLOSUM.
презентация

Семинар 5.Программа MEGA. Выравнивание последовательностей на примере коровых белков (ATP, DNA-poymerase, 16S-RNA).
содержание данные


Лекция 6.Алгоритмы попарного и множественного выравнивания последовательностей. Динамическое программирование.
презентация

Семинар 6. Построение филогенетических деревьев на примере коровых белков (ATP, DNA-poymerase, 16S-RNA). Программа MEGA.
содержание данные


Лекция 7.Алгоритмы попарного и множественного выравнивания последовательностей (продолжение). Филогенетика. Горизонатльный обмен генов. Методы построения филогенетических деревьев.
презентация

Семинар 7. Поиск белков в Swiss-Prot по мнемонике функции. Интеины. Определение горизонтально перенесенных генов. Филогенетика и астробиология.
содержание данные


Лекция 8. Филогения. Методы построения филогенетических деревьев. Метод ближайшего соседа (NJ). Метод максимальной бережливости. Метод максимального правдоподобия. Бутсрэп-оценка построенного дерева.
презентация

Семинар 8. Эволюционный анализ вируса SARS-cov-2 из разных популяций человека.
содержание данные


Лекция 9. Гомологи, ортологи и паралоги. Поиск горизонтально перенесенных генов.
презентация

Семинар 9. Определение ортологов и паралогов по филогенетическим деревьям.
содержание данные


Семинар 10. Знакомство с базами данных ортологов и знакомство с 3-х мерной структурой белков по базе данных PDB.
содержание

Семинар 11. Изучение структур белков Spike (S) вирусов SARS-cov и SARS-cov-2, а также фермента ACE2 и комплекса SARS-cov - ACE2
содержание данные

Семинар 12. Моделирование взаимодействия между SARS-Cov-2 RBD (receptor binding domain) и ACE2
содержание данные


Часть 2 Медицинская биоинформатика (Модули 3-4)

В курсе “Медицинская биоинформатика” изучается геномика человека, полиморфизмы и структурные варианты в популяции и их связь с заболеваниями. Дается представление о полногеномном поиске ассоциаций и консорциумных проектах, изучающих генетику рака и других заболеваний. Изучаются элементы системной биологии, показывающей как генетические изменения могут приводить к изменениям на функциональном уровне. Дается представление о метаболических и сигнальных сетях, онтологическом анализе. Изучаются ДНК-белковые взаимодействия и РНК-регуляция. Дается представление о сравнительном анализе геномов человека и ближайших видов, таких как шимпанзе или неандерталец. Дается представление о микробиоме и эволюции вирусов.


Лекция 1 Предсказание генов de novo. Алгоритмы в основе предсказания генов. Цепи Маркова. Скрытые цепи Маркова.
презентация

Семинар 1. Предсказание генов de novo. Предсказание генов de novo. Программы Glimmer, Prodigal, GenMark.
содержание данные


Лекция 2 Введение в геномику человека. Первый проект "Геном человека". Секвенирование методом Сангера. Полиморфизм человека. SNPs и структурные варианты. Связь с заболеваниями.
презентация

Семинар 2. Базы данных SNP и структурных вариантов человека. Влияние SNP на структуру белка.
содержание данные


Books