| Codice |
A004623 |
| CFU |
2 |
| Docente responsabile |
Lorena Urbanelli |
| Docenti |
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| Ore |
- 14 Ore - Lorena Urbanelli
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| Attività |
Affine/integrativa |
| Ambito |
Attività formative affini o integrative |
| Settore |
BIO/10 |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento |
ITALIANO |
| Contenuti |
Il corso si propone di presentare agli studenti i principali database primari e i principi di funzionamento dei principali algoritmi di ricerca di similarità locale, globale e di allineamento multiplo riguardanti proteine e acidi nucleici |
| Testi di riferimento |
Pascarella, Paiardini “Fondamenti di Bioinformatica”, Zanichelli
Materiale fornito dalla docente |
| Obiettivi formativi |
Il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per utilizzare in maniera autonoma i principali database primari contenenti sequenze di DNA genomico, mRNA e proteine, e per la comprensione del funzionamento e l’utilizzo dei principali algoritmi di ricerca di similarità locale (BLAST), globale e di allineamento multiplo (CLUSTLW), riguardanti proteine e acidi nucleici |
| Prerequisiti |
Conoscenze di base riguardanti il dogma della biologia molecolare, il codice amminoacidico delle proteine, il codice nucleotidico del DNA |
| Metodi didattici |
Il corso si svolge in aula di informatica è organizzato come segue: i) lezioni frontali in aula inerenti agli argomenti previsti dal programma con l'ausilio di diapositive; ii) parte pratica consistente nel collegamento ai database e ai programmi analizzati durante la lezione |
| Altre informazioni |
Per Il calendario delle attività didattiche e le date di inizio e termine delle lezioni consultare il sito del corso di laurea presso il DCBB: www.dcbb.unipg.it/metodologie-per-prodotto-e-processo |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
L’esame prevede una prova scritta/pratica della durata di 45 minuti circa che consiste nella in domande a scelta multipla ed esercizi pratici basati sulla ricerca e l’allineamento di sequenze |
| Programma esteso |
Introduzione al corso: come nasce la bioinformatica, l'esempio delle sequenze consenso e degli algoritmi di analisi delle sequenze ex-novo. I database "flat-file" e i database relazionali. Tipi di database biologici: sequenze di nucelotidi (genomi, trascrittomi) e sequenze di aminoacidi. La determinazione della struttura tridimensionale delle proteine (cristallografia a raggi X, NMR) e i database delle strutture proteiche. Sequenze nucleotidiche e aminoacidiche. Similitudini e differenze nell'allineamento di sequenze: il problema del codice genetico e delle caratteristiche chimico-fisiche delle catene laterali degli aminoacidi. Il metodo della matrice a punti. Gli algoritmi dinamici e gli allineamenti globali e locali. Matrici di sostituzione per le proteine: matrici PAM e BLOSUM. Il concetto di "query sequence". L'algoritmo BLAST. Esercizi di ricerca di sequenze simili mediante BLASTN. Gli algoritmi euristici e il concetto di dendrogramma in ClustLW. I limiti degli approcci attiuali. Esempio pratico di allineamenti multipli mediante ClustaLW. I modelli nascosti di Markov e le loro applicazioni: individuazione di sequenze consenso per i fattori di tarscrizione, individuazione di sequenze leader nelle proteine. Il concetto di dominio e motivo. Le matrici PSSM. L'individuazione di motivi e domini da sequenze query. Esercizio pratico sul database Prosite. La teoria dei grafi: nodi, link, hub. Reti semplici, orientate e ponderate. La matrice delle adiacenze. Motivi a input singolo, multiplo, feed-forward e feedback. Reti casuali e a invarianza di scala. Esercizio pratico sul database String. |
