Тема 1. Основні алгоритми біоінформатики.

Формування біоінформатики як самостійної науки. Предмет і задачі біоінформатики. Бази даних молекулярної біології, web-системи, спеціалізовані інформаційні ресурси та програми для пошуку інформації. Основні бази даних біоінформатики. Їх класифікація. Бази даних GenBank, EMBL, SwissProt, PDB. Бази даних по аналізу експресії та протеоміки. Банки білкових сімейств, метаболічні бази даних та генетичні банки. Структура баз даних GenBank, EMBL, SwissProt, PDB, подача даних у GenBank, EMBL, SwissProt, PDB, поновлення та перевірка послідовностей, різні методи пошуку по базам даних GenBank, SwissProt, PDB.

Тема 2. Методи динамічного програмування

Глобальне вирівнювання двох послідовностей. Локальне та псевдоглобальне вирівнювання двох нуклеотидних послідовностей. Вирівнювання двох подібних послідовностей. Система премій і штрафів для вирівнювання послідовностей. Матриці амінокислотних замін. Множинне вирівнювання. Секвенування.Зборка фрагментів ДНК Хешування. Оцінка статистичної значущості вирівнювання. Приховані марковські моделі. Алгоритм Вітербі. Передбачення вторинної структури РНК. Алгоритм Нуссінов.

4. Рекомендована тематика лабораторних робіт (комп’ютерних практикумів)

Основні завдання циклу комп’ютерних практикумів по дисципліні «Основи біоінформатики» є:

• практичне закріплення навчального матеріалу викладеного на лекційних заняттях;

• робота з програмними пакетами, які використовуються в біотехнології;

• практичне вивчення алгоритмів біоінформатики;

• практична робота з сучасними базами даних молекулярної біології.

Пошук інформації по базах даних. Використання пошукових систем. Проведення біоінформаційного аналізу геному магнітотаксисних бактерій з різними живими організмами. Написання програми для побудови глобального вирівнювання. Написання програми для побудови локального вирівнювання. Написання програми для побудови псевдоглобального вирівнювання. Побудова вирівнювань послідовностей з використанням загальної функції штрафу. Побудова матриць амінокислотних замін.

5. Рекомендовані індивідуальні завдання

В процесі вивчення дисципліни згідно робочого навчального плану виконання індивідуального завдання не заплановано.

6. Рекомендована література

1. Дурбин Р., Эдди Ш., Крог А., Митчисон Г. Анализ биологических последовательностей. – М. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2006. – 480 с.

2. Сетубал Ж., Мейданис Ж. Введение в вычислительную и молекулярную биологию. – М. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2007. – 420 с.

3. Игнасимуту С. Основы биоинформатики. – М. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2007. – 320 с.

4. Каменская М.А. Информационная биология – М.: Издательский центр “Академия”, 2006.

5. Основи біоінформатики. Методичні вказівки. / Укладачі: Горобець С.В., Горобець О.Ю. – К.: ВПК “Політехніка”, 2007. – 64 с.

6. Глазко В.И., Глазко Г.В. Введение в генетику. Биоинформатика, ДНК-технология, генная терапия, ДНК – технология, протеомика, метаболика, / Под редакцией проф. Т.Т. Глазко. – К.: КВІЦ, 2003. – 640 с.

7. Глазко В.И., Глазко В.Г. Введение в ДНК-технологию и биоинформатику. – К.: Нора-принт, 2005. – 136 с.

8. Зенгер В. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот. – М.: Мир, 1987. – 584 с.

9. Компьютерный анализ генетических текстов / А.А.Александров, Н.Н.Александров, М.Ю.Бородовский И ДР. М.: Наука.

10. Глазко В.И., Глазко Г.В. Русско-англо-украинский толковый словарь по прикладной генетике, ДНК-технологии и биоинформатике. – К.: Нора-принт, 2000. – 464 с.

11. Основи біоінформатики. Бази даних молекулярної біології. Практикум / Укладачі: Горобець С.В., Горобець О.Ю., Лень Т.С. – К.:ВПК “Політехніка”, 2009. – 68 с.

7. Засоби діагностики успішності навчання _____залікові білети_з теоретичними питаннями

Кожен заліковий білет є індивідуальним та складається з двох теоретичних питань. Питання вибірково стосуються кожної лекційної теми. Залік проводиться у письмовій формі протягом 2 годин.