Logo UAB
2020/2021

BioinformÓtica

Codi: 101000 CrŔdits: 6
Titulaciˇ Tipus Curs Semestre
2500502 Microbiologia FB 2 2
La metodologia docent i l'avaluaciˇ proposades a la guia poden experimentar alguna modificaciˇ en funciˇ de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitÓries.

Professor/a de contacte

Nom:
Isidre Gibert
Correu electr˛nic:
Isidre.Gibert@uab.cat

Utilitzaciˇ d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritÓria:
catalÓ (cat)
Grup Ýntegre en anglŔs:
No
Grup Ýntegre en catalÓ:
Grup Ýntegre en espanyol:
No

Equip docent

Daniel Yero Corona
Oscar Conchillo SolÚ

Prerequisits

És convenient que l'alumne repassi els conceptes bàsics assolits a les assignatures de Genètica, Microbiologia, Biologia Molecular d'Eucariotes i de Bioquímica.

Objectius

El tractament i l'anàlisi informàtic de dades moleculars ha adquirit un protagonisme fonamental a la biologia actual i la matèria que s’impartirà en aquesta assignatura constitueix una visió introductòria a la bioinformàtica. Els objectius principals són:

  • Proporcionar els coneixements bioinformàtics bàsics que permeti l’ús d’eines per a realitzar cerques d’informació a les bases de dades i abordar l’anàlisi computacional de seqüències d'àcids nucleics i proteïnes.
  • Donar una perspectiva del potencial d’aquesta disciplina tant en l'àmbit de la recerca com en el professional.

CompetŔncies

  • ConŔixer i utilitzar les eines de les -˛mica (gen˛mica, transcript˛mica, prote˛mica, metagen˛mica, etc.).
  • Identificar i resoldre problemes.
  • Tenir capacitat d'anÓlisi i de sÝntesi, d'organitzaciˇ i planificaciˇ i de presa de decisions.

Resultats d'aprenentatge

  1. Comprendre els fonaments de l'anÓlisi bioinformÓtica.
  2. ConŔixer i utilitzar les bases de dades bioinformÓtiques, els algoritmes i els programes emprats en l'anotaciˇ i l'anÓlisi dels genomes, els transcriptomes, els proteomes i els metabolomes.
  3. Establir les relacions entre estructura, funciˇ i evoluciˇ de gens i genomes.
  4. Identificar i resoldre problemes.
  5. Tenir capacitat d'anÓlisi i de sÝntesi, d'organitzaciˇ i planificaciˇ i de presa de decisions.
  6. Utilitzar i interpretar les fonts de dades de genomes i macromolŔcules de qualsevol espŔcie microbiana.

Continguts

Tema 1. Bases de dades d’interès per a les biociències. Bases de dades bibliogràfiques. Construcció d'estratègies de cerca. Alertes automàtiques. Cerques exhaustives. Anàlisi bibliomètric. Bases de dades moleculars. Eines i estratègies de cerca. Formats de seqüències. Bases de dades al NCBI. Eines per a l'anàlisi, la visualització i l'edició de seqüències.

Tema 2. Alineament de seqüències. Alineament de parelles. Alineament local i global. Matrius de puntuació: similitud. Puntuació per gaps. Programació dinàmica. Alineament múltiple de seqüències. Alineaments progressius, fonaments. Aplicacions dels alineaments múltiples.

Tema 3. Cerques per similitud. Algorismes heurístics. Algorismes per a la cerca de seqüències similars en bases de dades: BLAST. Tipus de cerques amb BLAST i les seves aplicacions. Cerca d'homòlegs remots.

Tema 4. Proteïnes: anàlisi de la seqüència. Relació seqüència-estructura. Base de dades Uniprot .Identificació de Dominis; perfils i HMM., Prediccions a partir de la seqüència proteica.

Tema 5. Proteïnes: anàlisi de l’estructura. El banc d'estructures PDB. Alineament estructural.. Modelatge per homologia. Visualització i representació.

Tema 6. Genòmica. Bases de dades de genomes microbians i navegadors genòmics. Eines per a l’anotació i descripció de genomes. Genòmica comparativa. Detecció d'intercanvi genètic. Metagenòmica.

Tema 7. Reconstrucció filogenètica molecular. La filogènia molecular. Mètodes d’inferència filogenètica. Exemples de reconstrucció filogenètica. Eines bioinformàtiques per l'epidemiologia molecular.

*Llevat que les restriccions imposades per les autoritats sanitàries obliguin a una priorització o reducció d’aquests continguts.

Metodologia

La metodologia docent inclou dos tipus d’activitats diferenciades: classes de teoria i classes pràctiques d’aula d’informàtica. L’aprenentatge també comptarà amb una tutorització individual i/o col·lectiva dels estudiants que servirà de recolzament per a resoldre qüestions més concretes o que ho requereixin per la seva complexitat o dificultat.

Classes teòriques

Classes per transmetre els conceptes bàsics i la informació necessària per desenvolupar un aprenentatge autònom. Foment de la participació activa dels estudiants.

Classes de Pràctiques d’aula d’informàtica

Aquestes pràctiques s’organitzaran a partir de problemes plantejats pels professors que caldrà resoldre usant les diferents eines i estratègies d'anàlisi bioinformàtic. L’assistència a les sessions de pràctiques és de caràcter obligatori.

Tutories

Individuals o en grups reduïts per a la resolució de dubtes relacionats amb l’assignatura. Aquest tipus d’activitat es podrà realitzarà per petició dels alumnes.

*La metodologia docent proposada pot experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.

Activitats formatives

TÝtol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Classes de teoria 11 0,44 1, 2, 3, 4, 5, 6
PrÓctiques Aula InformÓtica 36 1,44 1, 2, 3, 4, 5, 6
Tipus: Supervisades      
Tutoria 4 0,16 2, 4, 5, 6
Tipus: Aut˛nomes      
Elaboraciˇ de treballs 33 1,32 1, 2, 3, 4, 5, 6
Estudi 40 1,6 1, 2, 3, 4, 5, 6
Lectura de textos 10 0,4 1, 2, 3, 4, 5, 6
Realitzaciˇ de qŘestionaris 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 6
Recerca BibliogrÓfica 8 0,32 1, 2, 3, 4, 5, 6

Avaluaciˇ

Avaluació

El sistema d'avaluació s'organitza en quatre activitats principals i hi haurà, a més, un examen de recuperació i una activitat opcional de millora de nota final

Cap de les activitats d'avaluació de la matèria representarà més del 50% de la qualificació final.

Els detalls de les activitats són:

Activitats d'avaluació

Avaluacions parcials. Pes global 60%

Activitat 1. Avaluació parcial 1. Pes aproximat 30%
Activitat 2. Avaluació parcial 2. Pes aproximat 30%

Les avaluacions parcials són proves combinades que poden comptar de preguntes sobre continguts teòrics i/o pràctics de tipus test, de respostes escrites i de resolució de problemes.

Els pes de cadascuna de les avaluacions dependrà de la distribució de les classes en el calendari acadèmic. A títol orientatiu, la primera avaluació tindrà un pes d'aproximadament un 30% i la segona un 30% restant.

Per superar aquestes dues avaluacions cal assolir una nota mínima de 4,0 en cadascuna d'elles.

Avaluacions continuades. Pes global 40%

Al llarg de tot el curs el professorat plantejarà problemes o qüestions relatives a la matèria impartida (o amb nous continguts no necessàriament introduïts pels professors) que l'alumnat haurà de resoldre en forma de avaluacions o lliuraments esporàdiques. Hi haurà dues tipologies diferents: avaluació continuada de la resolució d'un problema integrador en grups (treball integrador) i avaluació continuada dels continguts mitjançant qüestionaris individuals.

Activitat 3. Treball integrador grupal. Pes 20%

El treball consistirà en la resolució d'un problema integrador que contindrà qüestions relatives als diferents blocs temàtics presentats durant les classes de teoria i de pràctiques.

Aquests treballs es realitzaran en grups de 3-4 alumnes i són de caràcter autònom. El professorat tutoritzarà els treballs i resoldrà dubtes i qüestions de plantejament.

Els alumnes lliuraran periòdicament resultats relatius a aquest treball als professors seguint les directrius de continguts, presentació i terminis fixats.

Per superar aquesta activitat cal assolir una nota mínima de 4,0.

Activitat 4. Qüestionaris individuals. Pes 20%

Qüestionaris esporàdics amb preguntes i exercicis de diferents tipus (resposta múltiple, resposta breu, i/o resposta numèrica) per recapitular els continguts treballats a cada unitat. S'utilitzarà la plataforma Moodle i les preguntes del qüestionari disposaran d'una retroacció. La no participació en un qüestionari és equivalent a una nota de zero en aquest qüestionari.

Per superar aquesta activitat cal assolir una nota mínima de 4,0 (mitjana de tots els qüestionaris).

Examen de recuperació

Per participar a la recuperació, l'alumnat ha d'haver estar prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura o mòdul.

Es podran recuperar els exàmens d'avaluació parcial 1 i 2 individualment i la nota, si és superior o igual a 4,0, farà mitjana amb les aprovades. En cas que en la/les proves recuperades no s’arribi a un mínim de 4,0, en no poder fer mitjana no s’aprova l’assignatura.

En cas de presentar-se a la recuperació d’ambdós avaluacions parcials, el càlcul de la nota es farà pel conjunt de les dues proves (considerant-ho com a un sol examen).

La qualificació obtinguda en els qüestionaris individuals es pot recuperar sempre que el nombre d'activitats realitzades sigui superior o igual al 50% de les programades. La qualificació obtinguda per al treball integrador no es pot recuperar.

Millora de la qualificació final

Els alumnes que havent superat les avaluacions parcials 1 i 2 vulguin millorar la seva qualificació final, podran optar a una prova final. Aquesta prova inclourà la totalitat de la matèria. No es possible millorar la nota mitjançant treballs o altres tipus d’activitats.

El grau dedificultat d’aquesta prova es correspondrà amb l’objectiu de la mateixa i, per tant, podrà ser superior al de les avaluacions parcials.

L’alumneque es presenta a aquesta prova renuncia a les qualificacions prèvies i per tant, la nota d’aquesta prova de millora serà la que prevaldrà en la qualificació final encara que sigui inferior a l’obtinguda per parcials. La nova qualificació obtinguda no podrà ser utilitzada per obtenir matrícula d'honor

Fórmula de ponderació de la nota final

Nota final = [((Avaluació 1) x 0,30)+ ((Avaluació 2) x 0,30) + (Treball integrador x 0,20) + (Qüestionaris individuals x 0,20)]

Aprovat

L’assignatura es considera aprovada si la nota final global és >= 5.0 i s'han superat totes les activitats d'avaluació principals (parcials 1 i 2, qüestionaris individuals i treball integrador).

No avaluable

L’alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final.

*L’avaluació proposada pot experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.

Activitats d'avaluaciˇ

TÝtol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Avaluaciˇ 1 (continguts te˛ric-prÓctics) 35 3 0,12 1, 2, 4, 5, 6
Avaluaciˇ 2 (continguts te˛ric-prÓctics) 25 3 0,12 1, 2, 3, 4, 5, 6
Avaluaciˇ continuada (QŘestionaris) 20 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 6
Treball Integrador (grupal) 20 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 6

Bibliografia

  • Christensen, Henrik (Ed.). 2018. Introduction to Bioinformatics in Microbiology. Springer International Publishing. (ISBN 9783319992792).
  • Claverie, J-M. & Notredame, C. 2007 (2nd ed.). Bioinformatics for dummies. Hoboken, NJ; Wiley, cop. (ISBN 9780470089859).
  • Lesk, Arthur M. 2014 (4th ed.). Introduction to bioinformatics. Oxford University Press. (ISBN 9780199651566).
  • Taştan Bishop, Özlem (Ed.). 2014. Bioinformatics and Data Analysis in Microbiology. Caister Academic Press. (ISBN 9781908230393).