Curso: 7600079 - Biologia Molecular Computacional (2023)

Disciplina: 7600079 - Biologia Molecular Computacional

Objetivos

A biologia molecular computacional pode ser entendida de formas abrangentes. Nesta disciplina se entende a biologia molecular computacional e a bioinformática como uma área de estudo de análise e interpretação de sequências de DNA, RNA e proteínas. Neste contexto a disciplina irá apresentar aos alunos ingressantes as ferramentas de busca, analise e interpretação de sequências gênicas. Introduzir nos conceitos de genômica, de busca e de comparação de sequências.

Programa Resumido

Algoritmos para comparação de sequências biológicas. Técnicas e algoritmos para análise de sequências biológicas. Projetos Genoma e a bioinformática para projetos genoma. Problemas diversos em biologia computacional.

Programa

Aulas teóricas 1h30 semanal. Aula prática 1h30 semanal.

Teórico:

1. Introdução: sequências biológicas e bases de dados.

2. Busca em bancos de dados biológicos.

3. Alinhamento de um par de sequências.

4. Busca e anotação de genomas.

5. Métodos preditivos usando sequências de proteínas.

6. Alinhamento múltiplo de sequências.

7. Introdução à evolução molecular e análise filogenética.

8. Análise da expressão gênica.

9. Análise proteômica.

10. Predição de estrutura de proteínas.

11. Redes biológicas.

12. Metagenômica.

13. Bioinformática translacional.

14. Introdução à aprendizagem de máquina na bioinformática.

Aulas práticas:

1. Sequências biológicas e análise de cromatogramas de sequenciamento de genes.

2. Busca em bases de dados.

3. Alinhamento de um par de sequências.

4. Analise e mapeamento de sequencias de transcritos no genoma.

5. Métodos preditivos usando sequências de proteínas.

6. Alinhamento múltiplo.

7. Analise filogenética baseada em alinhamento de domínios proteicos.

8. Predição de estruturas de proteínas.

9. Redes biológicas.

10. Introdução à aprendizagem de máquina.

Prático: Trabalhos práticos dirigidos, desenvolvidos pelos alunos e apresentados no formato de relatórios ou apresentações orais, ao longo do curso.

Bibliografia

1. Bioinformatics : a practical guide to the analysis of genes and proteins / [edited by] Andreas D. Baxevanis, B. F. Francis Ouellette. New York : Wiley-Interscience, 2020. (575.1 B355b)

2. Computational structural biology : methods and applications / [edited by] Torsten Schwede, Manuel Peitsch. Hackensack, N.J. : World Scientific, c2008.

3. Bioinformatics : sequence and genome analysis / David W. Mount. Cold Spring Harbor, N. Y. : Cold Spring Harbor Laboratory Press, c2004.

4. Fundamental concepts of bioinformatics / Dan E. Krane, Michael L. Raymer. San Francisco : Benjamin Cummings, c2003.

5. Bioinformatics : genes, proteins, and computers / edited by Christine Orengo, David Jones, Janet Thornton. Oxford : BIOS Scientific, 2003 New York : Distributed in the U.S. by Springer-Verlag,.

Cronograma (Sujeito a Alterações!!!!):

Aulas Teóricas:

Aula	Tópico	Data
Introdução	Introdução ao curso	15/03
Aula 01	Sequências biológicas e bases de dados	17/03
Aula 02	Busca de Informações Biológicas em Bases de Dados	22/03
Aula 03	Alinhamento de Sequências	29/03
Aula 04	Busca e Anotação de Genomas	12/04
Aula 05	Métodos Preditivos Usando Sequências de Proteínas	19/04
Aula 06	Alinhamento Múltiplo de Sequências	26/04
Aula 07	Análise Filogenética	03/05
Prova P1	Prova P1	12/05
Aula 07	Análise da Expressão Gênica	17/05
Aula 08	Análise Proteômica	24/05
Aula 09	Predição da Estrutura de Proteínas	31/05
Aula 10	Redes Biológicas	07/06
Aula 11	Metagenômica	14/06
Aula 12	Bioinformática Translacional	21/06
Aula 13	Introdução à Aprendizagem de Máquina	28/06
Prova P2	Prova P2	07/07
SUB	Prova Substitutiva	14/07

Aulas Práticas:

Aula	Tópico	Data
Prática 01	Sequências biológicas	24/03
Prática 02	Busca em bases de dados.	31/03
Prática 03	Alinhamento de um par de sequências.	14/04
Prática 04	Análise e mapeamento de sequencias de transcritos no genoma.	28/04
Prática 05	Métodos preditivos usando sequências de proteínas.	05/05
Prática 06	Alinhamento múltiplo.	12/05
Prática 07	Analise filogenética baseada em alinhamento de domínios proteicos.	19/05
Prática 08	Predição de estruturas de proteínas.	26/06
Prática 09	Redes biológicas.	02/06
Prática 10	A definir	16/06
Prática 11	Introdução à aprendizagem de máquina.	23/06

Avaliação:

Duas provas teóricas (P1 e P2) e relatórios de práticas.

Nota final (opção 1):

\( MF = \left[ \left( \frac{P1+P2}{2} \right) \times 0.75 \right] + \left(MR \times 0.25\right) \)

Nota final (opção 2):

\( MF = \left[ \left( \frac{P1+P2}{2} \right) \times 0.6 \right] + \left(MR \times 0.2\right) \left(Projeto \times 0.2\right) \)

onde:

MF = Média final e

MR = Média dos relatórios

Avisos Foro

Notas Parciais

Na tabela abaixo encontram-se as notas parciais do curso. Há duas regras para o cálculo da nota final:

1. Para os alunos que optaram por fazer o projeto, a nota final (NF) é \( NF = (0.6 \times MP) + (0.2 \times NP) + (0.2 \times MR) \), onde MP é a média das provas, NP é a nota do projeto e MR é a média dos relatórios.

2. Para os alunos que optaram por não fazer o projeto, a nota final é \( NF = (0.75 \times MP) + (0.25 \times MR) \).

Amanhã (sexta-feira, 14/07), teremos a prova substitutiva para aqueles que perderam alguma das provas.

Número USP	Prova P1	Prova P2	Média Provas	Prática 06	Prática 07	Prática 08	Prática 03	Prática 02	Relatório	Relatório	Prática 09	Relatório	Média Relatórios	Projeto	Total do curso
12730741	4.50	8.50	6.50	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	7.90
11735185	8.00	9.00	8.50	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	0.00	8.88
12873362	4.50	8.50	6.50	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	7.90
12731464	4.50	0.00	2.25	10.00	0.00	0.00	8.75	10.00	10.00	10.00	0.00	7.50	6.25	0.00	3.25
12608365	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
11174221	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	10.00	0.00	10.00	10.00	10.00	0.00	10.00	5.56	0.00	1.39
10784290	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
12541712	5.00	9.00	7.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	8.20
12541820	0.00	3.50	1.75	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	5.05
11597341	6.00	5.00	5.50	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	7.30
11832194	6.00	5.00	5.50	10.00	10.00	10.00	0.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	8.89	10.00	7.08
11294490	5.50	7.50	6.50	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	8.00	10.00	10.00	10.00	9.78	8.00	7.46
11272551	8.50	8.00	8.25	10.00	0.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	0.00	10.00	7.78	10.00	8.51
12541775	4.50	5.00	4.75	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	6.85
6801619	3.50	3.00	3.25	5.00	7.67	3.33	0.00	5.00	0.00	6.00	7.00	5.00	4.33	8.00	4.42
11794845	0.00	3.00	1.50	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	0.00	10.00	10.00	8.89	10.00	4.68
11212060	6.00	5.50	5.75	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	0.00	8.89	10.00	7.23
12608386	6.00	8.50	7.25	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	8.35
11908994	0.00	0.00	0.00	10.00	10.00	10.00	3.75	10.00	0.00	10.00	7.50	10.00	7.92	0.00	1.98
11211994	3.50	9.50	6.50	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	0.00	10.00	10.00	10.00	8.89	10.00	7.68
11794737	4.50	5.50	5.00	0.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	0.00	7.78	7.00	5.96
12541692	8.00	7.50	7.75	10.00	0.00	10.00	9.38	7.50	8.00	10.00	10.00	10.00	8.32	7.00	7.71

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