PředmětyPředměty(verze: 804)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Bioinformatické algoritmy - NTIN084
Anglický název: Bioinformatics Algorithms
Zajišťuje: Katedra teoretické informatiky a matematické logiky (32-KTIML)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2014
Semestr: zimní
E-Kredity: 6
Rozsah, examinace: zimní s.:2/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: RNDr. František Mráz, CSc.
Třída: Informatika Mgr. - Teoretická informatika
Kategorizace předmětu: Informatika > Teoretická informatika
Anotace -
Poslední úprava: RNDr. František Mráz, CSc. (21.05.2013)

V současné době dala biologie vzniknout celé řadě zajímavých matematických problémů, jejichž cílem je dekódování jazyka DNA sekvencí. Bioinformatika je rychle se rozvíjející oblastí moderní informatiky, která implikuje další rozvoj biologických věd. Tato přednáška je zaměřena na vysvětlení základních algoritmických principů použitelných při řešení nejrůznějších biologických problémů. Předpokládají se znalosti programování v rozsahu bakalářského kursu NPRG031 Programování II. Přednáška je určená pro studenty informatiky bez znalosti základů biologie.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: T_KTI (23.04.2013)

Naučit základy bioinformatiky a v ní používaných algoritmů.

Literatura -
Poslední úprava: T_KTI (23.04.2013)

Jones N. C., Pevzner P. A.: An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT Press, 2004

Pevzner P. A.: Computational Molecular Biology: An Algorithmic Approach, MIT Press, 2000

Zvelebil M., Jeremy Baum J. A.: Understanding Bioinformatics, Garland Science, 2007

Sylabus -
Poslední úprava: RNDr. František Mráz, CSc. (30.04.2015)

  1. Úvod do bioinformatiky

    • Bioinformatika - vymezení problematiky, historie a základní úlohy
    • Úvod do molekulární biologie - struktura DNA a její analýza, geny, proteiny

  2. Základní bioinformatické algoritmy:

    • Úplné prohledávání - mapování restrikcí, vyhledávání motivů
    • Hladové algoritmy - přeuspořádání genomu, vyhledávání motivů
    • Dynamické programování - podobnost DNA sekvencí, alignment sekvencí, alignment s penalizací děr, predikce genů
    • Algoritmy typu rozděl a panuj - prostorově a časově efektivní alignment sekvencí
    • Grafové algoritmy - DNA sekvencování, sekvencování proteinů a jejich identifikace, sekvencování peptidů
    • Kombinatorické algoritmy pro vyhledávání vzorů - exaktní vyhledávání vzorů, klíčové stromy, sufixové stromy, heuristické vyhledávání podobnosti, aproximativní vyhledávání vzorů, BLAST a FASTA

  3. Pokročilé bioinformatické algoritmy:

    • Skryté Markovovy modely - dekódovací algoritmus, odhad parametrů HMM
    • Randomizované algoritmy a vyhledávání motivů - Gibbsovo vzorkování, náhodné projekce
    • Zjišťování podobnosti pomocí komprese

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK