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Docente: Prof. Alfredo Ferro

Il Corso sarà tenuto nei giorni di Lunedì, Mercoledì e Venerdì dalle ore 17 alle ore 19.


 

Programma del Corso

DATA ARGOMENTO
 
09/03/2011 Introduzione al corso. Panoramica degli argomenti trattati. [Slides] [Slides]

11/03/2011

14/03/2011

Biologia Molecolare: Cellule, Genomi, Evoluzione. Organismi, Cellule procariotiche ed eucariotiche. Molecole di base. Legami. macromolecole. DNA. Cromosomi. Duplicazione del DNA. [Slides]
16/03/2011 Il Genoma e i Geni. [Slides]
21/03/2011 RNA: Trascrizione e maturazione. [Slides]
23/03/2011 Traduzione e Proteine. [Slides]
25/03/2011 Introduzione alle Banche Dati Biologiche. [Slides]
28/03/2011

NCBI: Sistema di interrogazione Entrez.  Metodi di ricerca sui Database Gene,Nucleotide,Protein, PubMed. Limits, Ricerca avanzata, History. [Slides]

30/03/2011

Allineamento Pairwise. Matrici PAM e Blosum. Algoritmo di Needleman-Wunsch. e Smith-Watermann. BLAST. [Slides]

01/04/2011

04/04/2011

Allineamento Multiplo: Center-Star Method. Profili. Allineamento iterativo e progressivo.CLustalW e T-Coffee. Funzioni di Scoring e valutazione degli allineamenti. [Slides]

06/04/2011

EMBL: Sistema di interrogazione SRS. DDBJ. Altre Banche Dati: Uniprot, PIR. [Slides]

08/04/2011

11/04/2011

Database Specializzati:Protein Data Bank (PDB), Single Nucleotide Polymorphism DB (SNP), Gene Expression Omnibus (GEO), Genome, UCSC (Cenni), ENSEMBL (Cenni), Gene Ontologies DB, BioSystem Pathways, KEGG Patways, Patways Commons, Tarbase, Mirò, mirBase, Expressed Sequence Tag (EST). [Slides]

13/04/2011 Introduzione al Linguaggio PERL (1) [Slides]
15/04/2011 Introduzione al Linguaggio PERL (2) [Slides]
18/04/2011 Introduzione a BioPERL. [Slides]
20/04/2011 Gene Finding and Prediction. [Slides]
27/04/2011

Analisi della struttura dell'RNA. [Slides]

Predizione della struttura secondaria dell'RNA con MFOLD. [Slides]

29/04/2011 RNA non codificanti e RNA regolatori. [Slides]
02/05/2011

Tool per l'allineamento: Matrici dotplot e DotLet, Allineamento Pairwise con EMBOSS, BLAST, FASTA. Allineamento multiplo: CLUSTALW, jalview e alberi filogenetici. T-Coffee. AntiClustAl. Muscle. [Slides]

04/05/2011

06/05/2011

Tecnologia dei Microarray. Tecniche avanzate per l'individuazine dei Biomarcatori. [Slides su richiesta]

09/05/2011

11/05/2011

Catene di Markov, Distribuzioni stazionarie. Metodo di Hasting Metropolis e Gibbs Sampling. Allineamento multiplo con catene di Markov. Hidden Markov Models. Problemi di Evaluation, Decoding e Learning. Algoritmi Forward e Backward. Posterior probability. Algoritmo di Viterbi. Baum-Welch. Applicazioni di HMM: GenScan e EasyBack. [Slides]

13/05/2011 Tool per la predizione di target di microRNA:Pictar, miRanda, TargetScan, miRiam [Slides]

16/05/2011

18/05/2011

Network Biologiche: Network, Random, Scale Free, Gerarchiche e loro proprietà. Individuazione di cluster: Algoritmi tradizionali. Algoritmi basati su betweenness centrality. [Slides]

Entrez Utilities [Slides]

20/05/2011

23/05/2011

Cytoscape: Visualizzazione e analisi di Network Biologiche. Formati di file, Set di attributi per nodi e archi, Customizzare la visualizzazione in base agli attributi (discreti e continui), Ricerca e Filtri, Scaricare Network dalla rete. Plugin: Sviluppare un plugin. Esempi. Graph e Subgraph Isomorphism, algoritmo brute-force per la ricerca di subgraph isomorphism, algoritmo di Ullmann, Algoritmo VF. NetMatch: Un plugin per la ricerca di strutture e motivi in una Network Biologica. miRScape: Un plugin per l'annotazione di Network Biologiche con miRNA, Processi e Malattie. [Slides]
25/05/2011 Tecniche per l'analisi di profili di espressione genica (e miRNA). Discretizzazione dei dati: Equal Width Interval Bin, Discretizzazione basata su Entropia, Metodo Class Attribute Contingency Coefficient, Metodo Umparametrized Supervised Discretizer, Metodo Iterative Dicotomizer Discretizer (Cenni). Determinare attributi discriminanti. Test di Efron. Insiemi frequenti e massimali (algoritmo A-Priori e MAFIA). Estrazione delle regole di associazione e classificazione. [Slides]
27/05/2011 Matching esatto e inesatto con applicazioni alla biologia. [Slides] [Articolo] [Articolo]
30/05/2011 Algoritmi paralleli su GPU CUDA: Implementazione parallela dell'algoritmo di matching VF (Con la collaborazione di Girolamo Giudice). [Slides]
01/06/2011 Classificazione: introduzione a Support Vector Machines. [Slides]
06/06/2011 Network Comparison (Con la collaborazione di Giovanni Micale). [Slides]
08/06/2011 Formati di file standard in Bioinformatica: Introduzione a eXtensible Markup Language (XML). [Slides]

 

DATASETS

 

Formato di Esame

Prova Orale

  1. Prova pratica di utilizzo dei tool bioinformatici (as esempio: Banche dati,Entrez, SRS,  BLAST, FASTA, allineamento pairwise e multiplo, GenScan, EasyBack, predizione di target di miRNA, Cytoscape, Netmatch, mirScape);
  2. Domanda di carattere biologico (ad esempio: come è fatto un gene nei procarioti e eucarioti?);
  3. Domanda di carattere informatico (ad esempio: Descrivere l'algoritmo di Needleman-Wunsch);

Progetto

  1. Realizzazione di un software bioinformatico (argomento di ricerca o implementativo);
  2. Oppure: Seminario su una pubblicazione bioinformatica;
     

 

Testi Consigliati

  1. Jambeck, Gibas. Developing Bioinformatics Computer Skills. O' Reilly
  2. Valle et al. Introduzione alla Bioinformatica. Zanichelli
  3. Lewin Il gene - Edizione Compatta. Zanichelli
  4. Slides powerpoint delle lezioni

 

Progetti Disponibili

Seminari

  1. Review sul riconoscimento di target di miRNA e impatto di questi ultimi sull'espressione e evoluzione dei geni codificanti proteine;
  2. Review sul coinvolgimento di miRNA nei tumori;
  3. Review su miRNA presenti nei fluidi corporei e loro possibile utilizzo come biomarcatori per la diagnosi e prognosi del cancro;
  4. Survey  sui tool per l'identificazione di geni miRNA e dei loro target;
  5. Utilizzo di database di predizione di miRNA   per l'identificazione di pathway di segnali ad essi associati;
  6. Survey su miRNA (cellulari e virali) coinvolti nelle interazioni ospite-virus;

Progetti Software

  1. EasyBack: Realizzazione del modulo di collegamento online a BLAST e sistema di retrieve di sequenze CDS;
  2. Realizzazione dell'interfaccia Web del tool miRiam;

 

Last Updated (Thursday, 09 June 2011 06:47)

 
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