Vergelijkende genoomanalyse (MOL073) - Bachelor Moleculaire Levenswetenschappen, Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica - 2010

Vakcode
MOL073

Studiepunten
3

Periode
kwartaal 12

SWS
Collegerooster
opvragen

Werkvormen

20 uur hoorcollege
54 uur practicum

Vereiste voorkennis

Voor Scheikunde-, MLW- en NW-studenten: Bioinformatica A (MOL075) of Bioinformatica (MOL029)
voor Biologie studenten: Bioinformatica uit het algemene deel van het biologie curriculum en/of Toegepaste Bioinformatica (BB051B).

Leerdoelen
In het algemeen gaat de cursus over hoe we genomische informatie kunnen gebruiken om iets over de biologie te begrijpen of voorspellen, zoals de functie van een eiwit, of de relevantie van eiwit interactie data voor het voorspellen van welke eiwitten er bij een bepaalde ziekte betrokken zijn. We leren daarvoor een aantal technieken, zoals hieronder beschreven, maar in het uiteindelijke leerdoel is het belangrijker te begrijpen waarom die technieken werken dan wat de ideale parameter settings zijn, of welke web-browser het beste is.

De student kent na afloop van deze cursus de principes van sequentie analyse, hij kan een sequentie alignment doen en begrijpt de algorithmes die daarvoor gebruikt worden
De student kan de domein structuur van eiwitten voorspellen, en begrijpt de technieken die daarvoor gebruikt worden
De student begrijpt technieken die gebruikt worden om signalen, zoals motieven voor het binden van eiwittten, te vinden in het DNA en om functionele secundaire structuren te voorspellen van RNA. De student kan die technieken ook zelf gebruiken
De student kan de geninhoud van genomen vergelijken, en is daarvoor bekend met termen als homologie, orthologie en paralogie, en kan omgaan met technieken die gebruikt worden om deze relaties te bepalen
De student is na afloop bekend met het gebruik van genomen en andere types van genomics data, zoals expressie data of eiwit interactie data, voor het voorspellen van de functie van eiwitten en hun betrokkenheid in proteine complexen of metabole routes
De student kent de theorien over de evolutie van metabole pathways en kan die theorien testen aan de hand van sequentie data.
De student is bekend met de principes die gebruikt worden om netwerken te beschrijven en te analyzeren
De student is bekend met de principes van metabole flux voorspelling

Beschrijving

In de eerste vier dagen van de cursus behandelen we de elementaire stappen van sequentie analyse, welke data er gebruikt worden, en de principes achter de algorithmen die gebruikt worden:

Hoe kan ik voorspellen welk DNA voor een proteine codeert.
Hoe vergelijk ik multiple proteine sequenties met elkaar.
Hoe kan ik de functie van het gecodeerde proteine zo nauwkeurig mogelijk voorspellen.
Hoe vind ik functionele motieven in het DNA en RNA.

Vervolgens behandelen we het vergelijken van complete genomen:

Wat is het effect van variaties in nucleotiden frequenties op de andere (coderende) eigenschappen van het genoom
Hoe bepaal ik welke genen twee genomen delen, en hoe analyseer ik de evolutie van genomen.
Hoe bepaal ik in welke pathway een aantal proteinen betrokken zijn.
Hoe gebruik ik het vergelijken van genoom sequenties en andere genomische data voor het voorspellen van nieuwe pathways.
Hoe analyzeer en vergelijk ik de netwerken, zoals eiwit-eiwit interactie netwerken, die resulteren uit genoom brede analyses.

Tentaminering

Schriftelijk tentamen. Alle studenten geven een presentatie over een van de vragen die ze gemaakt hebben. Deze presentatie telt mee in de beoordeling.

Literatuur

Powerpoint presentaties worden uitgedeeld tijdens college.