Il corso ha l'obiettivo di fornire informazioni e strumenti per risolvere i problemi più classici della Bioinformatica quali la consultazione delle banche reperibili sul web, l'allineamento delle sequenze, l'evoluzione molecolare, l'identificazione e la ricerca di pattern funzionali, la predizione della struttura proteica e capacità basilari per analizzare i genomi e decifrare l'informazione in essi contenuta. Il corso si prefigge di far familiarizzare lo studente con le soluzioni informatiche correntemente usate valutandone potenzialità e limiti partendo da problemi biologici.

Il Corso affronterà a vari livelli i seguenti argomenti:

Concetti e principi della bioinformatica
I dati
La qualità dei dati
La rappresentazione dei dati

Le banche dati degli acidi nucleici, delle proteine, e delle strutture proteiche
Le banche dati primarie, secondarie e specializzate (cosa contengono)
L’integrazione delle banche dati

L’analisi di sequenze genomiche: concetti e principi
La ricerca dei geni nelle banche dati
Metodi statistici per la ricerca di geni
Le reti neurali in bioinformatica
Hidden Markov Model
La genomica comparata
L’evoluzione delle proteine: Concetti e principi
L’evoluzione molecolare delle proteine
Allineamento di due sequenze

Allineamenti di sequenze globali, locali, dot-plot

L’algoritmo di allineamento 
Matrici di similarità : PAM e BLOSUM
La penalizzazione di inserzioni e delezioni negli allineamenti
Allineamenti multipli e Alberi filogenetici (dendogrammi filogrammi)
La ricerca in banche dati per similarità: Concetti e principi 
I metodi  euristici FASTA  e BLAST 
Ricerche nelle banche dati con il metodo dei profili: PSI-BLAST 
La predizione della struttura secondaria delle proteine
La predizione della struttura terziaria
Modelling di proteine per omologia esempi
Accuratezza di un modello per omologia 
Modelli costruiti automaticamente 
I metodi di riconoscimento di fold
 

nessuna

Gli studenti dovranno acquisire le seguenti capacità:

1- conoscere e discutere gli argomenti trattati a lezione

2- dimostrare di sapere risolvere problemi inerenti alla ricerca di dati biologici, di saper impostare esperimenti di biologia molecolare in funzione dei dati  acquisiti. 

3- saper ricercare la letteratura recente su argomenti medico/biologici e incrociarla con i dati delle banchedati  

4- presentare alla prova orale gli argomenti del corso attraverso un elaborato scritto (tesina) dove verrà  simulata una ricerca utilizzando i tools bioinformatici acquisiti durante il corso. Il soggetto è a  scelta dallo studente,

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Il corso prevede esercitazioni in aula con PC  per il reperimento di dati biologici nelle banche dati,  per l'utilizzo di programmi specifici che permettono allineamenti delle sequenze nucleotidiche e aminoacidiche o visualizzazione delle proteine, alberi filogenetici , scelta primers di amplificazione, analisi delle strutture proteiche.     

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni in classe su PC

Didattica innovativa

Learning by doing

Obblighi

No

Testi di studio

BIOINFORMATICA -Dalla sequenza alla struttura delle proteine - S.Pascarella e A.Paiardini - Zanichelli (2010)

FONDAMENTI DI BIOINFORMATICA - Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi (2018)

Modalità di
accertamento

La prova orale consiste nella presentazione di un breve elaborato (tesina) dove lo studente presenterà una ricerca nella quale buona parte degli  argomenti del corso verranno affrontati da un punto di vista pratico  attraverso i tools bioinformatici.  

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Per dare la possibilità alle studentesse e agli studenti non frequentanti di compensare con lo studio autonomo quanto è
svolto durante le lezioni, sono indicati i seguenti materiali riferiti ai medesimi contenuti del programma ai fini di promuoverne la piena comprensione :

Materiale su  blended e testi consigliati. Gli studenti sono incoraggiati a contattare il docente.

Obblighi

nessuno

Testi di studio

BIOINFORMATICA -Dalla sequenza alla struttura delle proteine - S.Pascarella e A.Paiardini - Zanichelli (2010)

FONDAMENTI DI BIOINFORMATICA - Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi (2018)

Modalità di
accertamento

stessa prova degli studenti frequentanti

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.