ITALIANO
Italian
Conoscenza dei concetti base di genetica e biologia molecolare.
General knowledge of genetics and molecular biology. Basic mathematical, chemical and physical concepts.
Sono previste lezioni teoriche ed almeno 3 CFU di esercitazioni pratiche in laboratorio informatico (svolte a livello individuale o a piccoli gruppi).
Lectures are provided as well as at least 3 CFU of practical exercises in the computer lab (carried out individually or in small groups).
Lo scopo del corso di bioinformatica è di fornire un'introduzione alla conoscenza e all'uso di strumenti bioinformatici liberamente disponibili nel World Wide Web, per l'analisi di sequenze di acidi nucleici e proteine, e più in generale delle informazioni archiviate nelle banche dati biologiche.
Alla fine dello svolgimento dell’insegnamento lo studente sarà in grado di utilizzare le informazioni archiviate nelle banche dati biologiche e alcuni tra i più importanti strumenti bioinformatici di analisi per studi su sequenze nucleotidiche e proteiche.
L’esecuzione di esercitazioni individuali che di gruppo in laboratorio informatico contribuiscono a migliorare nello studente sia il grado di autonomia sia la capacità comunicativa che deriva anche dal lavoro in gruppo.
The aim of the course in bioinformatics is to provide an introduction to the knowledge and use of bioinformatics tools freely available on the World Wide Web, and useful for the analysis of nucleic acid and protein sequences and more generally for the evaluation of data available in biological databases.
At the end of the course, the student will be able to examine the information available in biological databases and to use some of the most important bioinformatics tools to study nucleotide and protein sequences.
Individual and group exercises in the "Informatics Lab" contribute to improving the degree of autonomy of the student and his ability to work in teams and communicate with others. Moreover, practice exercises contribute to improving student computer skills.
Introduzione agli strumenti software per applicazioni biologiche e per l'interrogazione di database biologici. Proteomica. Classificazione delle proteine. Visualizzazione della struttura di proteine. Analisi strutturale e comparazione di strutture proteiche. Predizione di struttura secondaria. Predizione della struttura terziaria. Metodi di analisi e modellizzazione della struttura quaternaria. Predizione di segmenti transmenbrana e determinanti antigenici. Predizione della funzione dalla sequenza.
Principles of protein structure (secondary, tertiary and quaternary structure); Protein sequence databases; Sequence motif databases; Protein structure databases (PDB); Protein structure representation and view; Structure alignment; Searching 3D Databases; Classifying 3D shapes; Protein secondary structure analysis: defining a secondary structure element, methods for predicting secondary structure; Experimental methods for protein structure determination: X-ray crystallography and nuclear magnetic resonance NMR; Protein tertiary structure modeling: Basic concepts, Protein folding and dynamic simulation, Modeling protein side-chains, Homology modeling, Folding recognition, Threading, Ab initio modeling.
Esame orale congiunto per i moduli I e II, con iscrizione all’esame nella propria area riservata.
La valutazione dell’apprendimento consisterà nella valutazione di una relazione scritta dallo studente e relativa all'analisi di una proteina mediante gli strumenti informatici a disposizione nel Web ed in una prova orale, volta a valutare la capacità di utilizzare gli strumenti informatici avanzati (banche dati, pacchetti software) a disposizione nel Web per la genetica e la biologia.
Il voto finale è attribuito sulla base della completezza e adeguatezza della relazione scritta (insufficiente, sufficiente, buona, molto buona) e del colloquio orale, che si svolge attraverso quesiti a difficoltà bassa, media ed alta.
Il voto finale viene attribuito in base ai seguenti 4 indicatori: 1. qualità della relazione scritta (adesione alla tipologia testuale richiesta, ricchezza di informazioni pertinenti, ampiezza dei commenti), 2. piena comprensione di tutto il materiale riportato nella relazione, 3. capacità di saper interrogare banche dati genetiche e biologiche e di saper utilizzare il software relativo, 4. capacità di fornire risposte che dimostrino padronanza della materia con chiarezza espositiva e con una terminologia tecnico-scientifica pertinente. Si noti che verrà anche valutata la capacità dello studente di collegare gli argomenti svolti durante il corso tra loro e con argomenti di altri insegnamenti già acquisiti dallo studente.
Oral examination, common for the I and II modules, with registration in the own private area.
The final exam consists in the evaluation of a written report prepared by the student (the analysis of a protein using the bioinformatics tools available on the web) and an oral test to demonstrate the ability to use advanced information tools (databases, software packages) for genetics and biology.
The final mark is assigned on the basis of the written report (insufficient, sufficient, good, very good) and of the oral exam through questions at low, medium, and high difficulty
The final mark is assigned on the basis of the following 4 items:
1. the quality of the written report (efficacy, completeness, adherence to specifications, evaluation and analyses of the relevant information);
2. the understanding of all the material presented in the report,
3. the skill demonstrated in biological database interrogation and in the use of related software,
4. the demonstration of subject competences and of clarity and appropriateness of technical and scientific language used.
The final mark is also assigned considering the student's ability to link the topics covered during the course among themselves and with topics of other courses already attended by the student.
Materiale fornito dal docente durante le lezioni.
S. Pascarella e A. Paiardini, Bioinformatica, Zanichelli, Bologna.
DE. Krane e ML Raymer, Fondamenti di Bioinformatica, Pearson
A.M. Lesk, Introduzione alla Bioinformatica, McGraw-Hill
Companies D.W. Mount, Bioinformatics: sequence and genome analysis, Cold Spring Harbor Lab. Press.
C. Gibas, and P. Jambeck, Developing bioinformatics computer skills, O´Reilly, Cambridge
S. Pascarella e A. Paiardini, Bioinformatica, Zanichelli, Bologna.
DE. Krane e ML Raymer, Fondamenti di Bioinformatica, Pearson
A.M. Lesk, Introduzione alla Bioinformatica, McGraw-Hill Companies
D.W. Mount, Bioinformatics: sequence and genome analysis, Cold Spring Harbor Lab. Press.
C. Gibas, and P. Jambeck, Developing bioinformatics computer skills, O´Reilly, Cambridge
Slides provided during the course.
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