PRINCIPI DI BIOINFORMATICA A - L

Anno accademico 2021/2022 - 1° anno - Curriculum BIOTECNOLOGIE BIOMEDICHE, Curriculum BIOTECNOLOGIE AGRARIE e Curriculum BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE

Obiettivi formativi

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  Durante il corso saranno forniti ai discenti gli elementi di programmazioni in Python ed R.

  Python ed R sono linguaggi di programmazione molto potenti e rappresentano un ottimo trade-off tra semplicità ed efficienza.

  Gli studenti acquisiranno capacità di utilizzare, modificare e sviluppare applicazioni scritte con un linguaggio di programmazione ad alto livello, finalizzate ad applicazioni in campo bioinformatico.
  In particolare il corso ha come obiettivo di far acquisire agli studenti:

  • Conoscenze di base sui linguaggi di programmazione ad alto livello

  • Capacità di sviluppare semplici programmi secondo il paradigma di programmazione imperativo e object oriented

  • Capacità di modificare ed applicare in nuovi contesti programmi e librerie software esistenti

  • Capacità di utilizzare librerie software per problemi rilevanti in ambito bioinformatico

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  Lo scopo di questo corso è quello di costruire una conoscenza teorica introduttiva dei software di bioinformatica, delle loro caratteristiche e limitazioni e di dare agli studenti la capacità di utilizzare gli strumenti più popolari disponibili sul web.

  Inoltre durante il corso saranno forniti ai discenti gli elementi di programmazioni in Python ed R.
  Python ed R sono linguaggi di programmazione molto potenti e rappresentano un ottimo trade-off tra semplicità ed efficienza.
  Gli studenti acquisiranno capacità di utilizzare, modificare e sviluppare applicazioni scritte con un linguaggio di programmazione ad alto livello, finalizzate ad applicazioni in campo bioinformatico.
  In particolare il corso ha come obiettivo di far acquisire agli studenti:
  • Conoscenze di base sui linguaggi di programmazione ad alto livello
  • Capacità di sviluppare semplici programmi secondo il paradigma di programmazione imperativo e object oriented
  • Capacità di modificare ed applicare in nuovi contesti programmi e librerie software esistenti
  • Capacità di utilizzare librerie software per problemi rilevanti in ambito bioinformatico
  

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  Mediante lezioni frontali ed esercitazione pratiche.

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

  A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

  E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche.

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  Le lezioni saranno costituite da presentazioni PowerPoint. Saranno anche eseguiti esercizi e dimostrazioni on-line con i più popolari siti web di bioinformatica. Nelle esercitazioni gli studenti saranno chiamati a svolgere semplici esercizi sugli argomenti trattati.

Prerequisiti richiesti

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  Nessuno

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  Sarebbe utile una conoscenza almeno a livello liceale dei principali temi di base della biologia molecolare e dell'informatica

Frequenza lezioni

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  Obbligatoria

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  La frequenza ritenuta obbligatoria per il corso di studio.

Contenuti del corso

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  * Introduzione ai linguaggi di programmazione ad alto livello, con speciale riferimento alla bioinformatica

  * Algortimi, diagrammi di flusso

  * Paridigmi di programmazione: imperativo e object oriented

  * Python ed R: introduzione e concetti fondamentali

  * Uso di librerie in ambiente R e Python per la bioinformatica

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  
  * Introduzione ai linguaggi di programmazione ad alto livello, con speciale riferimento alla bioinformatica
  * Algortimi, diagrammi di flusso
  * Paridigmi di programmazione: imperativo e object oriented
  * Python ed R: introduzione e concetti fondamentali
  * Uso di librerie in ambiente R e Python per la bioinformatica

  - Medline e i più popolari siti web e database bibliografici per informazioni bibliografiche in Biologia
  - Banche dati biologiche: banche dati di acidi nucleici e proteine, banche dati specializzate - presentazione di nuovi dati - recupero di banche dati di sequenze
  - Allineamento di sequenze - calcolo dell'allineamento di due sequenze - significato degli allineamenti - FASTA e BLAST, programmi di allineamento per lo screening di database di sequenze
  - Allineamento multiplo di sequenze - Clustal W
  - Ricerca di motivi e strutture conservate tramite analisi comparativa
  - Filogenesi - alberi filogenetici - orologio molecolare

Testi di riferimento

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  Appunti del docente

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  Stefano Pascarella, Alessandro Paiardini. Bioinformatica Dalla sequenza alla struttura delle proteine. Zanichelli 2011

  Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi. Fondamenti di bioinformatica. Zanichelli 2018

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  Mediante prova scritta ed orale.

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  Colloquio orale integrato con esercizi scritti

  Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
  A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche.
  

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• PRINCIPI DI INFORMATICA

  1 Contrassegnare la risposta Vera. Il seek time misura: A) Il tempo che impiega la testina a spostarsi in senso radiale fino a raggiungere la traccia desiderata. B) Il tempo trascorso affinché Il settore desiderato passa sotto la testina. C) Il tempo di lettura vero e proprio. D) la velocità di avvio del sistema operativo.

  2 La codifica ASCII: A) Utilizza 8 bit per codificare i caratteri. B) Non è una codifica standard. C) permette di convertire i segnali da analogico a digitale . D) Prevede solo i caratteri alfanumerici.

  3 Descrivere mediante una funzione COPASI la seguente reazione: la proteinchinasi ERK viene fosforilata da un generico enzima con costante k1 in pERK.

• PRINCIPI DI BIOINFORMATICA

  Che cosa sono le banche dati biologiche primarie e come vengono costruite?