DADES IDENTIFICATIVES 2007_08
Assignatura BIOINFORMÀTICA Codi 19052021
Ensenyament
Biotecnologia (2005)
Cicle 2on
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
6 3 3 Troncal Tercer Segon
Llengua d'impartició
Català
Departament Bioquímica i Biotecnologia
Coordinador/a
PUJADAS ANGUIANO, GERARD
GARCIA VALLVE, SANTIAGO
Adreça electrònica juan.batista@urv.cat
gerard.pujadas@urv.cat
santi.garcia-vallve@urv.cat
agusti.salvat@urv.cat
laura.guasch@urv.cat
Professors/es
BATISTA CASTELLVI, JUAN
PUJADAS ANGUIANO, GERARD
GARCIA VALLVE, SANTIAGO
SALVAT ALTÉS, AGUSTIN
GUASCH PÀMIES, LAURA
Web http://moodle.urv.cat
Descripció general i informació rellevant En aquesta assignatura es pretén que l'alumne aprengui: (a) el PERL (el llenguatge de programació més emprat en bioinformàtica actualment); (b) els fonaments teòrics dels principals algoritmes de comparació de seqüències; (c) les bases de dades més importants en bioquímica i biotecnologia; i (d) aprendre a automatizar tasques

Competències
Codi  
A1 Aplicar coneixements de càlcul numèric, mètodes numèrics, informàtica i bioestadística.
A3 Utilitzar adequadament les bases de la química general i química orgànica: estructura atòmica i molecular, grups funcionals, reaccions químiques i síntesi química.
A13 Tenir capacitat d'analitzar dades (resultats, fer tractament estadístics) propis del camp científic.
A21 Utilitzar com a usuari avançat les bases de dades de genòmica, proteòmica, transcriptòmica, metabolòmica i de productes biotecnològics.
B1 Aprendre a aprendre.
B2 Capacitat d'anàlisi i de síntesi.
B3 Aplicar el pensament crític, lògic i creatiu.
B4 Resoldre problemes de forma efectiva.
C1 Dominar la comprensió d'anglès escrit i oral i tenir-ne un nivell mínim d'expressió.

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Aprendre a utilitzar el llenguatge de programació PERL (Practical Extraction and Report Language) per resoldre problemes bioquímics i biotecnològics A1
A13
B1
B2
B3
B4
C1
Coneixer l'existència i el contingut de les principals bases de dades d'informació bioquímica/biotecnològica A21
C1
Comprendre els fonaments dels algoritmes més emprats en la comparació de seqüències (tant d'àcids nucleics com de proteïnes) A1
A21
C1
Utilitzar eines bioinformàtiques per a predir: (a) l'estructura d'un complex proteïna-lligand a partir de les estructures de les molècules individuals; (b) l'estructura tridimensional d'una proteïna de la que no es coneix l'estructura experimental; i (c) l'activitat de determinats lligands en funció de la seva estructura química. A1
A3
C1

Continguts
Tema Subtema
1) Introducció Definició i àmbit d’estudi
Portals de bioinformàtica (EBI-EMBL, NCBI, Expasy)
2) PERL Un llenguatge informàtic pràctic per a l’extracció d’informació i presentació de resultats: PERL (Practical Extraction and Report Language).
3) Bases de dades Bases de dades de seqüències (Swiss-Prot, GenBank)
Bases de dades estructurals (PDB, CATH, SCOP, DALI, ModBase)
Bases de dades de molècules petites (ZINC)
Bases de dades del NAR
Introducció al SRS (Sequence Retrieval System)
4) Cerca i anàlisi de seqüències Seqüències semblants (homòlogues i no homòlogues)
Matrius de substitució (PAM, Blosum, etc.)
Formats de seqüències més emprats (FASTA)
Alineaments de parells de seqüències (Needelman-Wunsch, Smith-Waterman, Dot-matrix)
Cerca de seqüències semblants (BLAST, FASTA, PSI-BLAST)
Exemples d’us de BLAST, FASTA, PSI-BLAST
5) Alineaments múltiples i construcció d’arbres filogenètics Alineament múltiple de seqüències (Clustal, T-Coffee, GBlocks)
Bases de dades derivades de multialineaments (PROSITE, PFAM, PRODOM)
Mètodes reconstrucció filogenètica (Philip): (a) parsimònia; (b) distància; (c) màxima versemblança)
Robustesa d’un arbre filogenètic (bootstrap)
Visualització d’arbres filogenètics (TreeView, Mega). Arbres rooted i unrooted.
Comparació d’arbres filogenètics
6) Estructura i funció de proteïnes Modelat per homologia (MODELLER, Swiss-Model)
Docking proteïna-lligand (eHiTS)
7) Relació estructura-activitat de lligands Definició de farmacòfor
Construcció de farmacòfors amb Catalyst
Cerca de bases de dades emprant farmacòfors

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
2 2 4
 
Sessió Magistral
28 28 56
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
44 44 88
 
Atenció personalitzada
0 2 2
 
Proves pràctiques
2 0 2
Proves objectives de preguntes curtes
2 0 2
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries S'introduirà l'assignatura i s'explicitaran els objectius
Sessió Magistral Classe magistral. S'estimularà la participació dels alumnes, fent-lis preguntes durant la classe relacionades amb el que s'està explicant i que els obligui a pensar i a reflexionar.
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Pràctiques en l'aula d'informàtica de docència de la Facultat d'Enologia. Exercicis on s'aprofitarà el PERL per a automatitzar tasques. També es realitzaran exercicis emprant bases de dades i servidors d'internet.

Atenció personalitzada
 
Atenció personalitzada
Descripció
Mitjançant correu electrònic: (a) santi.garcia-vallve@urv.cat; i (b) gerard.pujadas@urv.cat Mitjançant visita als despatxos dels professors: (a) Gerard Pujadas (106; dijous de 9:00 a 14:00); (b) Santi Garcia-Vallvé (107; dijous de 9:00 a 14:00)

Avaluació
  Descripció Pes
Proves pràctiques Realització, entre d'altres, d'algunes de les següents activitats: (a) automatització del treball amb seqüències o estructures de macromolècules biològiques; (b) tasques amb l'SRS; i (c) cerques en una base de dades d'interès bioquímic o biotecnològic. Fins a un màxim de 4 punts en la nota final (la nota final màxima és un 10)
Proves objectives de preguntes curtes Examen on es demanarà als alumnes que responguin a preguntes curtes relacionades amb la part teòrica de l'assignatura. Fins a un màxim de 6 punts en la nota final (la nota final màxima és un 10)
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica Dwyer, Rex A., Genomic perl: from bioinformatics basics to working code, Cambridge: Cambridge University Press, 2003
Lesk, Arthur M., Introduction to bioinformatics, Oxford: Oxford University Press, 2005
Moorhouse, Michael; Barry, Paul, Bioinformatics, biocomputing and Perl: an introduction to bioinformatics computing skills and practice, Chichester, England: John Wiley & Sons, cop., 2004
Attwood, Teresa K.; Parry-Smith, David J., Introducción a la bioinformática, Madrid: Prentice Hall, DL, 2002
Claverie, Jean-Michel; Notredame, Cedric, Bioinformatics for dummies, New York: Wiley Pub., cop., 2003
Tisdall, James D., Beginning Perl for bioinformatics, Beijing: O'Reilly, 2001
Gibas, Cynthia; Jambeck, Per, Developing bioinformatics computer skills, Beijing: O'Reilly, 2001
Baxevanis, Andreas D.; Ouellette, B.F. Francis, Bioinformatics : a practical guide to the analysis of genes and proteins, New York: Wiley-Interscience, cop., 2001

Complementària

Recomanacions


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
INFORMÀTICA/19051003
GENÈTICA MOLECULAR/19051019
QUÍMICA I ENGINYERIA DE PROTEINES/19052029