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BIOINFORMATICS

CODE 106746
ACADEMIC YEAR 2022/2023
CREDITS
  • 6 cfu during the 1st year of 11159 BIOENGINEERING(LM-21) - GENOVA
  • SCIENTIFIC DISCIPLINARY SECTOR ING-INF/06
    LANGUAGE Italian (English on demand)
    TEACHING LOCATION
  • GENOVA
  • SEMESTER 2° Semester
    TEACHING MATERIALS AULAWEB

    AIMS AND CONTENT

    LEARNING OUTCOMES

    La bioinformatica è lo studio di come le informazioni vengono rappresentate e analizzate nei sistemi biologici, in particolare le informazioni derivate a livello molecolare. Il corso si focalizzerà sulle basi metodologiche e tecnologiche della bioinformatica, comprendendo la creazione e gestione di terminologie standard e rappresentazioni di dati, l'integrazione di database eterogenei, l'organizzazione e la ricerca della letteratura biomedica, l'uso di tecniche di machine learning per estrarne nuova conoscenza, la simulazione di processi biologici e la creazione di sistemi basati sulla conoscenza per supportare professionisti avanzati nel campo.

    AIMS AND LEARNING OUTCOMES

    Agli studenti verranno fornite le basi di biologia molecolare, di genetica, di statistica e di chimica organica indispensabili per essere in grado di affrontare, mediante strumenti computazionali, problemi complessi quali le predizioni riguardanti la regolazione genica, le reti di comunicazione proteina:proteina, nonché le capacità di utilizzare in maniera efficace/efficiente le banche dati disponibili.

    PREREQUISITES

    • Conoscenza di base di Chimica: struttura della materia, legami inter/intramolecolari, potenziali energetici
    • Conoscenze di base di biologia: significato di genetica Mendeliana, concetto di evoluzione, acidi nucleici, proteine.
    • Analisi e gestione dati
    • Conoscenze di programmazione logica

    TEACHING METHODS

    48 ore di lezione in aula, salvo diverse indicazioni Ministeriali

    SYLLABUS/CONTENT

    Basi biologiche della Bioinformatica

    Nozioni base di chimica organica e di biologia molecolare

    Nozioni di Genetica. Densità di geni nei genomi.

    Modi dell’evoluzione delle sequenze geniche: mutazioni puntiformi, duplicazione genica, riarrangiamento cromosomico

    Banche dati di interesse biologico

    Piattaforme web: EnsEMBL, GenBank, Genome Browser

    Allineamento di sequenze (Allineamento di coppie di sequenze, Algoritmi di allineamento,

    Scoring di un allineamento)

    Omologia, Identità e similarità di geni

    Matrici di similarità di scoring e di sostituzione, BLAST

    Clustal. Algoritmo.

    Regolazione genica ed analisi differenziale

    I 20 amino acidi: caratteristiche chimico-fisiche, codice a una e tre lettere.

    Elementi di Struttura delle proteine.

    Banche dati di strutture proteiche: Uniprot, Protein Data Bank, Expasy proteomics tools.

    Software di simulazioni di docking e di dinamica molecolare

    Utilizzo del linguaggio R e delle library Bioconductor

    RECOMMENDED READING/BIBLIOGRAPHY

    • Paul M. Selzer, Richard J. Marhöfer, Oliver Koch. Applied Bioinformatics. Springer International Publishing AG. Disponibile on-line al link:

    https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-68301-0

    Dispense fornite dai docenti

    TEACHERS AND EXAM BOARD

    LESSONS

    Class schedule

    All class schedules are posted on the EasyAcademy portal.

    EXAMS

    EXAM DESCRIPTION

    Prova pratica (presentazione di un project work) e prova orale

    ASSESSMENT METHODS

    • La prova pratica mira a verificare l’acquisita conoscenza da parte dello studente delle nozioni teoriche di base e la sua capacità di affrontare un problema di bioinformatica mediante la consultazione di banche dati e l’utilizzo dei tools disponibili on-line.
       
    • L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e dovrà confermare che lo studente abbia acquisito le nozioni (biologiche, chimiche ed informatiche) di base fornite dal corso