Universitat Internacional de Catalunya

Bioinformàtica Estructural

Bioinformàtica Estructural
5
14524
4
Primer semestre
op
MENCIÓ EN BIOINFORMÀTICA
Llengua d'impartició principal: anglès

Altres llengües d'impartició: català, castellà

Professorat



Els dubtes seran resolts abans o després de classe. Per a resoldre dubtes no presencials, es farà mitjançant videoconferència.

Presentació

En aquesta assignatura es proporcionen els conceptes fonamentals per a l'ús de la informació estructural en problemes biomèdics/clínics. Per a això s'abordarà la relació fonamental entre estructura i funció, analitzant les estructures tridimensionals de proteïnes, ADN i ARN. Veurem com processar gràfica i automàticament les estructures tridimensionals de les macromolècules. Posteriorment veurem les diferents metodologies per a generar informació estructural mitjançant tècniques capdavanteres que inclouen algorismes d'Intel·ligència Artificial. Finalment veurem com podem utilitzar la bioinformàtica estructural per a abordar problemes biomèdics relacionats amb la comprensió molecular de les malalties hereditàries.

Requisits previs


Es recomana haver cursat i superat:

Introducció a la bioinformàtica

Interaccions biomoleculars

Objectius

- Comprendre com la relació entre estructura i funció és la base de l'aplicació dels mètodes de bioinformàtica estructural en biomedicina

- Saber generar informació estructural: diferència entre extracció i predicció

- Utilitzar la informació estructural per a analitzar la informació genètica i resoldre problemes biomèdics/clínics associats

Competències


CB3 Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per a emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d'índole social, científica o ètica

CG7 Integrar els conceptes bàsics relacionats amb el camp de la biomedicina tant a nivell teòric com experimental.

CG10 Dissenyar, redactar i executar projectes relacionats amb l'àrea de les Ciències Biomèdiques

CG11 Reconèixer conceptes bàsics de diferents àmbits vinculats a les ciències biomèdiques.

CT5 Usar internet com a mitjà de comunicació i com a font d'informació.

CT6 Saber comunicar, fer presentacions i redactar treballs científics.

CT7 Ser capaç de treballar en equip.

Resultats d'aprenentatge

Comprendre els aspectes que requereixen l'ús d'informació estructural en els problemes biomèdics. Aprendre a obtenir la informació estructural d'interès aplicant les tècniques de l'àmbit de la bioinformàtica estructural, com ara l'extracció d'informació estructural, el modelat/predicció molecular, el maneig de bases de dades, etc. Aplicar el coneixement a la comprensió de la base molecular de les malalties hereditàries i a la predicció de la patogenicitat de les variants genètiques.

Continguts

A. ESTRUCTURA: LA BASE DE LA FUNCIÓ

1) PRINCIPIS DE BIOLOGIA ESTRUCTURAL.

1.1 Funció a nivell de seqüència.

1.2 Estructura de macromolècules.

1.3 De l'estructura a la funció.

1.4 Estabilitat: un concepte clau per a l'estructura i funció de les proteïnes.



B. UTILITZANT LA BIOINFORMÀTICA PER A GENERAR INFORMACIÓ ESTRUCTURAL

2) EXTRACCIÓ D'INFORMACIÓ A PARTIR DE L'ESTRUCTURA

2.1 Anàlisi visual de les estructures.

2.2 Anàlisi computacional: generalitzant l'anàlisi visual.



3) GENERANT INFORMACIÓ ESTRUCTURAL: PREDICCIÓ ESTRUCTURAL

3.1 De la seqüència a l'estructura: un problema clau.

3.2 Modelatge per homologia

3.3 Prediccions de l'estat desordenat

3.4 Predicció estructural de novo. AlphaFold: el nou paradigma.



4) ANÀLISI ESTRUCTURAL GENÒMICA.

5) PREDICCIÓ ESTRUCTURAL DE L'ARN.

6) MÉS ENLLÀ DE L'ESTRUCTURA: COMPRENSIÓ I CÀLCUL DE LA FLEXIBILITAT MOLECULAR.

7) ESTRUCTURES EN BIOLOGIA DE SISTEMES.



C) APLICACIÓ DE LA BIOINFORMÀTICA ESTRUCTURAL EN BIOMEDICINA.

8) COMPRENENT LA BASE MOLECULAR DE LA MALALTIA GENÈTICA.

Metodologia i activitats formatives

Modalitat totalment presencial a l'aula



Classes magistrals: exposició durant 50 minuts d'un tema teòric per part del professor.

Mètodes del cas (MC): Plantejament d'una situació real o imaginària. Els alumnes treballen les preguntes formulades en interacció activa amb el professor i es discuteixen les respostes. El professor intervé activament i si fa falta aporta nous coneixements.

Sistemes i criteris d'avaluació

Modalitat totalment presencial a l'aula



Alumnes en primera convocatòria:

Mètodes del cas: 25%

Examen parcial: 35%

Examen final: 40%



Alumnes en segona o posterior convocatòria: La nota dels mètodes del cas es guardarà; i l'examen final representarà un 75% de la nota final. Els alumnes repetidors que desitgin repetir el parcial en 3 o 5 convocatòria, podran realitzar-ho comunicant-ho prèviament al professor titular.



Punts generals a tenir en compte sobre el sistema d'avaluació:

1) Per a poder fer mitjana, en l'examen final s'haurà d'obtenir un 5 de nota mínima.

2) A més de l'esmentat anteriorment, per a aprovar l'assignatura, la mitjana de totes les qualificacions ha de ser 5 o superior.

3) El caràcter continuat d'aquesta avaluación fa que no sigui possible avaluar l'assignatura si no s'ha participat en un mínim del 75% de les hores.

4) L'ús indegut d'aparells electrònics (com l'enregistrament i difusió tant de l'alumnat com del professorat durant les diferents lliçons, així com l'ús d'aquests aparells amb finalitats lúdics i no educatius) pot comportar l'expulsió de classe.

Període d'avaluació

E: data d'examen | R: data de revisió | 1: primera convocatòria | 2: segona convocatòria:
  • E1 16/01/2023 I1 16:00h