سرفصل درس مقدمه ای بر بیوانفورماتیک

مقدمه ای بر بیوانفورماتیک (شماره درس: ۴٠۴٩۴)

Introduction to Bioinformatics

اهداف درس مقدمه ای بر بیوانفورماتیک

هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با ضروریات تحلیل داده های بیوانفورماتیک است. این ضروریات شامل مروری از کلیدی ترین مباحث زیست شناسی سلولی و مولکولی، الگوریتم های پایه ای بیوانفورماتیک ،روش های آماری و یادگیری ماشین مورد استفاده در تحلیل داده های زیست‐پزشکی ،داده پایگاه های بیوانفورماتیک ،و تحلیل عملی داده ها بر روی سیستم عامل لینوکس و در محیط برنامه نویسی R است. انتظار می رود دانشجویان پس از گذراندن این درس، دانش پایه ای لازم را برای مطالعه ی پژوهش های جدید و گذراندن سایر درس های این حوزه کسب کنند.

سرفصل های درس مقدمه ای بر بیوانفورماتیک

1. مقدمه
   • ضرورت یادگیری بیوانفورماتیک
   • کاربردهای بیوانفورماتیک در پژوهش های زیست شناسی و پزشکی
2. ضروریات زیست شناسی سلولی و مولکولی
   • اجزای سلول
   • ساختار DNA و تکثیر آن
   • ساختار RNA و رونویسی
   • ساختار پروتئین و ترجمه
   • تنظیم بیان ژن ها
   • تمایز سلولی
3. آشنایی با داده های بیوانفورماتیک
   • فن آوری های تولید داده های زیستی شامل Microarray و Next Generation Sequencing
   • داده پایگاه های مهم داده های زیست پزشکی
   • ادغام داده های داده پایگاه های مختلف
4. مقدمه ای بر روش های آماری
   • تحلیل تفاوت بیان ژن
   • آزمون های آماری
   • مقدار پی
   • روش های اصلاح مقدار پی
   • کاهش ابعاد داده های زیستی
5. تحلیل مقدماتی داده های زیستی با استفاده از زبان برنامه نویسی R
   • مقدمه ای بر برنامه نویسی در R
   • نمایش داده ها در R
   • کتابخانه های R/Bioconductor
   • تحلیل داده های بیان ژنی Microarray
   • تحلیل داده های RNASeq
   • تحلیل GO و Pathway
   • تحلیل GSEA
   • متاآنالیز داده ها
6. آشنایی با تحلیل داده ها روی سرور Linux
   • ارتباط با سرور لینوکس از طریق SSH و انتقال امن فایل
   • برنامه نویسی Bash در محیط لینوکس
   • نصب و به کارگیری نرم افزارهای بیوانفورماتیک به صورت مستقیم
   • آشنایی با BioConda
   • اجرای هم روند نرم افزارها
7. مقدمه ای بر الگوریتم های بیوانفورماتیک
   • هم ردیفی توالی های زیستی
   • درخت های تبار (Phylogenetic Trees)
   • اسمبلی ژنوم
   • تطابق خوانده ها با ژنوم (Alignment)
   • پیداکردن موتیف ها (Motifs)
8. تحلیل های زیست شناسی سیستمی
   • کاربرد معادلات دیفرانسیل
   • تحلیل تمایز
9. تحلیل داده های ساختاری
   • آشنایی با مساله های تاخوردگی RNA و پروتئین
   • اتصال پروتئین ها

ارزیابی درس مقدمه ای بر بیوانفورماتیک

• کارگاه (٢ نمره)
• تمرین (۵ نمره)
• پروژه (٣ نمره)
• آزمون میان ترم (۵ نمره)
• آزمون پایان ترم (۵ نمره)

مراجع درس مقدمه ای بر بیوانفورماتیک

[1] Bruce Alberts et al. Essential Cell Biology. Garland Science, 2013.
[2] Neil C. Jones and Pavel A. Pevzner. An Introduction to Bioinformatics Algorithms. The MIT Press,2004.