PROGRAMMA del corso di
BIOINFORMATICA
Il corso si propone di introdurre lo studente ad un recente settore di
applicazione dell'Infomatica noto come Bioinformatica:
questa nuova disciplina è nata dalla crescente necessità
nell'ambito della Biologia Molecolare di sviluppare adeguati strumenti
computazionali per la soluzione di molteplici problemi, principalmente
derivanti dall'analisi di sequenze biologiche (DNA, RNA). L'obiettivo
principale
del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze
algoritmiche
per poter affrontare la soluzione e lo studio di problemi classici di
analisi e confronto
di sequenze biologiche e di alberi evoluzionari.
Il seguente programma e' solo indicativo delle specifiche tematiche
che verranno affrontate nel corso. Un programma definitivo verrà
fornito al termine del corso.
MODALITÀ D'ESAME:
L'esame consiste nello svolgimento di due homework (a dicembre e a
gennaio)
che consistono in esercizi da svolgersi a casa, da riconsegnare entro
dieci
giorni (pertanto viene valutata positivamente la partecipazione attiva
al
corso; se lo studente non puo' svolgere gli homework, deve sviluppare
un
progetto da concordare con il docente).
CONTENUTI
- Introduzione alla biologia computazionale: motivazioni e
metodologie.
- Nozioni introduttive di teoria degli algoritmi: problemi
NP-completi,
problemi
di ottimizzazione, algoritmi di approssimazione.
- La ricerca di un pattern in un testo: il problema generale del
matching
esatto.
- Gli alberi suffisso e la loro applicazione nella ricerca di
ripetizioni
nelle sequenze biologiche. Palindromi, ripetizioni e tandem repeats:
algoritmi.
- L'importanza del confronto di sequenze biologiche. La distanza di
edit
tra due sequenze. Allineamento di due sequenze (globale e locale),
allineamento multiplo
di
sequenze. La programmazione dinamica per la costruzione
dell'allineamento.
Allineamento con alberi.
<> - Alberi evoluzionari. Ricostruzione della storia evolutiva
di
specie con
alberi evoluzionari: metodi principali.
- L'aplotipizzazione di individui: metodi combinatori basati sul
modello coalescente e criterio di massima parisimonia.
- Riarrangiamento genomico. La ricostruire dell'evoluzione genomica
tramite
lo studio di problemi combinatori di ordinamento. Ordinamento per
inversione
e trasposizione: algoritmi e complessità
- Internet e il Progetto Genoma Umano. Le banche dati.
N.B.
Non sono richieste conoscenze specifiche di biologia. Nelle prime
lezioni
vengono date le nozioni base di biologia molecolare, utilizzate poi
durante
il corso.
Testi consigliati:
- D. Gusfield Algorithms on Strings, Trees and Sequences:
Computer
Science
and Computational Biology. Cambridge Univ. Press. 1997
- Setubal Meidanis Introduction to Computational Molecular
Biology PWS Publishing Company, 1997
- M. Attimonelli, G. Pesole, E. Quagliarello, E.C. Saccone Principi
di
Bioinformatica Editore Gnocchi, 1997.
- Appunti distribuiti dal docente.
(per consultare il testo SETUBAL-MEIDANIS chiedere la copia nel
laboratorio di Bioinformatica)
NEW:
CORSO
2007-2008 (note)
NEW:
PRIMA
PROVA
corso 2007-2008
NEW: Seconda prova corso 2007-2008
RISULTATI DELLA PROVA I
Varisco
Marcello A-
Comito Marziale A+
Bolis Fabio B
Manenti
Lorenza Alessandra A-
Doneda Emanuel
B -
Spiga Filippo A
Messina Marco (non
ha superato la prova)
Mutti Fabio A+
Leonarda Claudia A-
ELENCO APPROFONDIMENTI
Siti di interesse:
CORSO 2005-2006
(appunti lezioni)
Appunti
delle lezioni