Introduzione al corso, risorse web, principali tipi di file. Allineamenti multipli di sequenze. BLAST. Basi di evoluzione molecolare, Filogenesi (metodi ed applicazioni). Metodi per l’identificazione del Trasferimento genico orizzontale e l’identificazione batterica. Analisi della conservazione della struttura 3D di una proteina. Analisi di dati di espressione genica e assegnazione funzionale di sequenze. Genomica. Algoritmi in bioinformatica. Tecniche per la modellizzazione metabolica
Articoli scientifici presentati ed illustrati a lezione
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Principali tecniche ed approcci bioinformatici per lo studio di problematiche di origine biologica. Risorse web disponibili e loro utilizzo. Sequenziamento massivo di genomi e post-processamento dei dati. Basi di evoluzione molecolare. Metabolismo e network metabolici. Basi di modellizzazione metabolica.
Competenze acquisite
Recupero di sequenze dalle banche dati. Ricerca di similarità in banche dati. Allineamenti multipli di sequenze. Costruzione ed analisi di alberi filogenetici. Annotazione di genomi batterici. Analisi di pathway metaboliche.
Capacità acquisite al termine del corso:
Flusso di lavoro: dalla sequenza genica alla costruzione di alberi filogenetici; utilizzo di strumenti bioinformatici per l’analisi di geni e genomi sia in campo evolutivo che applicativo come quello dell’ingengneria metbolica.
Metodi Didattici
CFU: 6
Numero di ore totali del corso: 48 (= 6 x 8)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale:
Numero di ore relative alle attività in aula: 28
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 20
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo):
Numero di ore relative ad attività seminariali: 0
Numero di ore relative ad attività di stage: 0
Numero di ore per prove in itinere: 0
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
Altamente consigliata.
Strumenti a supporto della didattica
Aula con apparecchiature informatiche
Orario di ricevimento
Su appuntamento
renato.fani@unifi.it
(+39) 055 4574742
Modalità di verifica apprendimento
Modalità:
Verifica scritta con esercizi pratici
Programma del corso
Introduzione al corso e principali risorse web in ambito bioinformatico (NCBI, KEGG, MetaCyc, InterPro). I principali tipi di file in ambito bioinformatico (FASTA, SBML, PDB). Recupero di sequenze e allineamenti multipli di sequenze (BioEdit Package). Editing di sequenze ed identificazione di motivi all’interno di sequenze biologiche. Caso studio: RND efflux system, ricerca dei domini conservati all’interno di un set di sequenze ortologhe. Il tool di ricerca per similarità di sequenza BLAST (Basic Alignment Search Tool). Basi di evoluzione molecolare e costruzione di alberi filogenetici (metodi ed applicazioni).Il pacchetto Mega5. Casi studio: Trasferimento genico orizzontale ed identificazione batterica. Analisi della conservazione della struttura tridimensionale di una proteina. Analisi di dati di espressione genica e/o assegnazione funzionale di sequenze. Genomica e analisi di dati provenienti da sequenziamento massivo di genomi: Assemblaggio, Annotazione, Assegnazione, Analisi comparativa. Principali tipologie di algoritmi in bioinformatica. Simuazione di un protocollo (esercitazione pratica). Ricostruzione di un modello metabolico di un organismo. Tecniche per la modellizzazione del metabolismo cellulare