Attività | Crediti | Periodo | Docenti | Orario |
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Teoria | 4 | II semestre | Alberto Castellini | |
Laboratorio | 2 | II semestre | Alberto Castellini |
Obiettivo del corso è fornire conoscenze su una serie di linguaggi e formalismi utilizzati per affrontare alcuni dei problemi tipici della bioinformatica, quali l’analisi di dati biologici, la rappresentazione di sistemi biologici per mezzo di opportuni modelli e la loro simulazione. L’analisi di alcuni casi di studio e le esercitazioni di laboratorio consentiranno di comprendere come i linguaggi presentati nel corso possano essere impiegati nella pratica per risolvere problemi reali.
TEORIA
RICHIAMI DI LINGUAGGIO JAVA
Richiami dei principali costrutti del linguaggio Java. Polimorfismo ed ereditarietà. Overloading. Classi e metodi astratti. Interfacce. Principali classi, interfacce e strutture dati native. Gestione delle eccezioni (cenni). Trattamento di flussi e file.
BIOJAVA
Principali classi offerte dalla libreria per lo sviluppo di bioapplicazioni (alfabeti, simboli, liste di simboli, sequenze). Operazioni di base sulle sequenze (trascrizione, complemento, inversa, traduzione). Input/output di sequenze da file nei principali formati biologici (Fasta, GenBank,…). Classi per la rappresentazione di annotazioni nelle sequenze. Classi per l’analisi statistica di sequenze (cenni).
MATLAB BIOINFORMATICS TOOLBOX
Richiami dei principali costrutti del linguaggio Matlab. Cell arrays. Variabili carattere e testo. Structures. Programmazione Matlab: script e funzioni. Introduzione al Bioinformatics toolbox: formati di dati e funzioni per la connessione a database bioinformatici; funzioni e strumenti per l’analisi di sequenze.
PYTHON E BIOPYTHON
Cenni ai principali costrutti del linguaggio Python ed alle funzionalità di Biopython.
FORMALISMI E MODELLI PER LA RAPPRESENTAZIONE E L’ANALISI DI SISTEMI BIOLOGICI
Analisi reti biologiche. Cenni di programmazione genetica per la sintesi di pathways metaboliche.
LABORATORIO
JAVA
Sviluppo di una infrastruttura Java basata sulla programmazione ad oggetti in grado di gestire la rappresentazione di sequenze di DNA, RNA, amminoacidi e la loro manipolazione e trasformazione. Analisi di strutture dati per la rappresentazione di modelli dinamici di sistemi metabolici.
BIOJAVA
Utilizzo dei principali costrutti di BioJava ed implementazione di codici che utilizzano le interfacce e le classi della libreria.
MATLAB BIOINFORMATICS TOOLBOX
Utilizzo delle principali funzioni offerte dal Bioinformatics toolbox di Matlab per l’analisi statistica e l’allineamento di sequenze biologiche.
La verifica del profitto avverrà mediante un'attività di progetto e una prova orale. Il progetto riguarderà lo studio e la presentazione di un argomento avanzato o l'implementazione di una delle tecniche trattate a lezione (o una loro estensione). La prova orale verterà sui temi sviluppati a lezione.
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