Bioinformática
Código: 101909 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 2501230 Ciencias Biomédicas | OB | 3 |
Contacto
- Nombre:
- Leonardo Pardo Carrasco
- Correo electrónico:
- leonardo.pardo@uab.cat
Equipo docente
- Angel Gonzalez Wong
- Marc Gómez Autet
- Claudia Llinàs del Torrent Masachs
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
No hay prerrequisitos
Objetivos y contextualización
Este curso introduce a los estudiantes en el campo de la Bioinformática, una especialidad que utiliza bases de datos informáticas para almacenar, recuperar y ayudar en la comprensión de la información biológica. Los proyectos de secuenciación de genomas a gran escala así como el progreso en la determinación de estructuras tridimensionales de proteínas han conducido a una explosión de secuencias genéticas y datos estructurales disponibles para el análisis automatizado. Al estudiante se le muestra como el análisis de secuencias genómicas y de estructuras de proteínas pueden conducir a una comprensión mucho más completa de los procesos biológicos. Los estudiantes serán introducidos a los conceptos básicos y herramientas de Bioinformática y de la Biología Computacional. Las sesiones prácticas complementarán estos conocimientos, permitiendo a los estudiantes a familiarizarse con los detalles y el uso de las herramientas más utilizadas y recursos en línea de la especialidad.
Objetivos:
- Presentación general del campo de la Bioinformática.
- Iniciación a los tipos de datos que son objeto de análisis en Bioinformática y sus bases de datos.
- Introducir el uso de las herramientas y algoritmos comúnmente usados en la especialidad.
- Desarrollar habilidades en la búsqueda, obtención y análisis de secuencias y estructuras de proteínas.
- Conocer los aspectos más relevantes de la quimioinformática, con especial énfasis en el descubrimiento de fármacos.
- Conocer los conceptos de informática médica y la integración de bases de datos genéticas y clínicas
Competencias
- Aplicar los conocimientos adquiridos en la planificación e implementación de proyectos de investigación, desarrollo e innovación en un laboratorio de investigación biomédica, un laboratorio de un departamento clínico y en la industria biomédica.
- Demostrar que conoce y comprende los procesos básicos de la vida a los diversos niveles de organización: molecular, celular, tisular, de órgano, individual y de la población.
- Trabajar como parte de un grupo junto con otros profesionales, comprender sus puntos de vista y cooperar de forma constructiva.
Resultados de aprendizaje
- Identificar y aplicar metodologías de estudio adecuadas para el desarrollo de proyectos de investigación.
- Trabajar como parte de un grupo junto con otros profesionales, comprender sus puntos de vista y cooperar de forma constructiva.
- Utilizar procedimientos de análisis de la estructura, propiedades y función de moléculas y orgánulos celulares.
Contenido
1. Introducción al curso. Bases de datos en Bioinformática
- NCBI - Entrez
- Bases de datos bibliográficas
- Secuencias de proteínas. UniProt
- Secuencias de nucleótidos. GenBank
2. Genómica
- Anotaciones de genomas
- Búsqueda de genes
- proyecto Genoma
- navegadores genómicos
- proyecto Encode
- proyecto HapMap
- Catalogue de genes humanos y desórdenes genéticos: OMIM
- Bases de datos de SNPs
- Estudios de asociación del genoma comple (GWAS)
3. Alineamiento de secuencias
- Métodos de comparación de secuencias
- Matrices de sustitución
- Programación Dinámica
- Alineamiento local y global
- Búsqueda por similaridad (BLAST)
- Alineamiento múltiple de secuencias
- Representación de LOGOS de Secuencias
- Alineamientos progresivos. Uso de ClustalW
4. Análisis filogenéticos
5. Bioinformática estructural
- Estructura secundaria de proteínas
- Estructura terciaria de proteínas. interacciones moleculares
- Métodos experimentales pera la determinación de la estructura terciaria de proteínas. Difracción de Rayos-X y RMN. El formato PDB
- Estructura cuaternaria de proteínas
- Alineamiento estructural de proteínas, cavidades moleculares, potencial electrostática molecular
- Membrana celular, proteínas de membrana, predicción de la estructura secundaria y de segmentos de transmembrana
- Clasificación estructural de proteínas: homólogos, motivos, dominios y familias proteicas
- Modelización por homología
6. Modos de acción de fármacos
- Receptores acoplados a proteínas G
- Cinasas
- Factores de crecimiento
7. Quimioinformática
- Formatos de representación de entidades químicas. SMILES y coeficiente de Tanimoto
- Relación Estructura-Actividad. Modelos de farmacóforo
- Acoplamiento molecular proteína-ligando (Docking)
- ADME / Tox
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases prácticas | 24 | 0,96 | |
| Clases teóricas | 24 | 0,96 | |
| Presentación proyecto de investigación | 5,5 | 0,22 | |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Prácticas de consolidación y tutorización | 10 | 0,4 | |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio | 71 | 2,84 | |
| Proyecto de investigación | 10 | 0,4 |
La orientación de la asignatura es eminentemente práctica con la utilización de software de bioinformática.
Clases de teoría:
Las clases teóricas se impartirán con la metodología de tipo presencial -clases magistrales- aunque se posibilitará y estimulará al máximo la interacción y participación del alumnado. Las clases tendrán apoyo de medios audiovisuales.
El material utilizado en clase por el profesor estará disponible en el Campus Virtual de la asignatura; se recomienda a los alumnos que lo lleven a clase, para utilizarlo como apoyo a la hora de tomar apuntes.
Se animará al alumno a profundizar en los conocimientos adquiridos en clase mediante la utilización de la bibliografía y software de simulación recomendados.
Clases prácticas:
Dado el carácter y la orientación de la asignatura estas clases jugarán un papel clave en su desarrollo y en el aprendizaje de la materia y son un punto fundamental para el correcto cumplimiento de los objetivos de la asignatura.
Además del amplio abanico de recursos web de Bioinformática al alcance de todos, que estarán instalados en el aula de informática.
En ellas el alumno deberá resolver casos prácticos, previamente seleccionados. El aprendizaje contempla tanto la introducción y manipulacióde datos, como el uso de las principales facilidades que ofrecen los softwares seleccionados.
Las prácticas se llevarán a cabo individualmente o por parejas.
Proyecto de investigación:
Se pretende que el estudiante desarrolle habilidades en la resolución de una hipótesis biológica utilizando las herramientas y recursos bioinformáticos impartidos.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Asistencia a prácticas y presentación de los informes correspondientes | 15% | 4 | 0,16 | 1, 3 |
| Elaboración y presentación proyecto | 20% | 1 | 0,04 | 1, 3, 2 |
| Exámenes teóricos-prácticos | 65% | 0,5 | 0,02 | 1, 3, 2 |
Las competencias de la asignatura se evaluarán según los siguientes criterios:
Parte teórica-práctica:
Dos exámenes parciales de conocimientos teóricos-prácticos y preguntas conceptuales [pruebas T1 (32.5%) y T2 (32.5%)]
Parte Práctica:
Asistencia a prácticas y presentación de los informes corresponens [AI (15%)]
Elaboración y presentación de un proyecto [PJ (20%)]
La calificación mínima global necesaria para superar la asignatura será de 5 puntos.
La parte práctica es indispensable para poder ser evaluado, si bien no habrá mínimos.
Se considerará que un estudiante obtendrá la calificación de "No evaluable" si la valoración de todas las actividades de evaluación realizadas no le permita alcanzar la calificación global de 5 en el supuesto de que hubiera obtenido la máxima nota en todas ellas.
Habrá un examen final: bien de recuperación para aquellos alumnos que no superen la asignatura, bien por los que deseen subir nota (con afectación negativa). Este examen representará el 65% de la nota final dado que la prart práctica contará el 35% restante.
Los alumnos repetidores podrán escoger entre hacer prácticas o no. En caso de no hacerlas la evaluación sería T1 40%, T2 40% y PJ 20%.
Esta asignatura no contempla evaluación única
Bibliografía
Bibliografia específica
Attwood, T.K., Parry-Smith, D.J., Introducción a la Bioinformática, Pearson Education, 2002.
Bibliografia de consulta
Baldi, P., Brunak, S., Bioinformatics, MITPress, 1998.
Baxebanis, A.D., Oullette, F., Bioinformatics, John Wiley & Sons, 1998.
Lesk, A. Introduction to Bioinformatics. Oxford University Press, 2005.
Waterman, M.S., Introduction to computational biology maps, sequences and genomes,Chapman & Hall/CRC, 2000.
Recursos d’Internet
http://www.genomesonline.org/index
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/mapview/
http://genome.ucsc.edu/ENCODE/
http://www.nature.com/encode/#/threads
http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/
http://www.1000genomes.org/home
http://www.genome.gov/GWAStudies/
http://genes.mit.edu/GENSCAN.html
http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/
http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/
http://ekhidna.biocenter.helsinki.fi/dali_server/
http://www.vcclab.org/lab/edragon/
Software
No
Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 531 | Catalán | segundo cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 532 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 533 | Catalán | segundo cuatrimestre | tarde |
| (SEM) Seminarios | 531 | Catalán | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 532 | Catalán | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (TE) Teoría | 53 | Catalán | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |