Bioinformatica e banche dati biologiche (2019/2020)

Codice insegnamento
4S02701
Crediti
6
Coordinatore
Nicola Vitulo
Settore disciplinare
BIO/10 - BIOCHIMICA
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
Modulo 1 3 II semestre Nicola Vitulo

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Modulo 2 3 II semestre Ancora Da Definire

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di introdurre lo studente alla bioinformatica, fornendo nozioni di base principalmente orientate all’analisi di sequenze sia nucleotidiche che proteiche. Verranno fornite le basi sia teoriche che pratiche dell’uso di algoritmi, programmi e metodi per la ricerca e l’analisi dei dati di sequenza contenuti nelle banche dati biologiche.

A completamento del corso, gli studenti saranno in grado di:
- Orientarsi tra le diverse banche dati biologiche e sapere dove reperire le informazioni
- Analizzare dati di sequenza mediante ricerche di similarità in banca dati
- Confrontare, gestire ed analizzare dati di sequenza utilizzando differenti tipi di programmi per l'allineamento di sequenze

Programma

1. Introduzione alla bioinformatica

2. Banche dati biologiche: banche dati primarie e secondarie, metodi di ricerca in banca dati

3. Matrici di sostituzione PAM e BLOSUM

4. Introduzione all’allineamento tra sequenze: dot matrix, algoritmi basati su programmazione dinamica (Smith-Watermann, Needlman-Wunsch), programmi euristici (BLAST e FASTA)

5. Allineamenti multipli: introduzione ai diversi approcci algoritmici, uso e funzionamento dei programm ClustalW, T-Coffee. Utilizzo degli allineamenti multipli per la generazione di matrici posizionali di peso, uso di PSI-BLAST, metodi basati su Hidden Markov Model (HMM)

6. Introduzione all’analisi filogenetica e alberi filogenetici

7. Biologia strutturale: struttura delle proteine e metodi computazionali per lo studio delle strutture secondarie e terziarie delle proteine.

Modalità d'esame

L'esame consiste in una verifica scritta (tipicamente 6 domande aperte sulla parte di teoria e una domanda a punti relativa alla parte di laboratorio) del livello di conoscenze acquisite relativo agli argomenti trattati nel corso.
Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso il funzionamento e l'applicazione dei principali programmi e approcci bioinformatici spiegati a lezione. Dovrà inoltre dimostrare di saper interpretare il risultato dei programmi studiati durante il corso.

Testi di riferimento
Attività Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Modulo 1 Stefano Pascarella e Alessandro Paiardini Bioinformatica Zanichelli 2011 9788808062192