La interacció amb el professorat es farà prèvia sol·licitud a través del correu electrònic: jvilla@uic.cat / Martin Floor (mfloor@uic.es) / Àngel Belmonte (abelmonte@uic.es)
Presentació
En el cas que les autoritats sanitàries decretin un nou període de confinament davant l'evolució de la
crisi sanitària provocada per la COVID-19, el professorat comunicarà oportunament les afectacions
possibles en les metodologies i activitats formatives, i també en els sistemes d'avaluació.
Com a graduat en Biomedicina, convé familiaritzar-se amb les tècniques disponibles en l’àrea de la bioinformàtica per obtenir informació, de vegades dispersa, en biologia molecular i cel·lular, que està disponible per a un científic o professional i donar sentit a la connexió entre la bioquímica bàsica i els processos i les malalties biològiques. Tant és així, que el treball d’un graduat en Biomedicina incorporarà cada vegada més l’ús d’ordinadors per analitzar dades biològiques. Aquest curs us donarà una primera visió extremament pràctica d’aquesta connexió i proporcionarà eines per fer els primers passos cap al fascinant món d’analitzar i donar sentit a les dades biològiques. Així mateix, obrirà la porta a la programació en llenguatges de script com Python, eina imprescindible per al desenvolupament de noves aplicacions que explotin aquelles dades.
Requisits previs
El curs es basarà sobretot en l’ús del vostre ordinador personal. La familiaritat amb l’ús d’eines de desenvolupament és un avantatge, tot i que ens assegurem de permetre a tot l’alumnat entrar a l’assignatura d’una manera fluida.
El curs inclourà elements bàsics de matemàtiques, estadística i programació, així com competències amb la navegació web.
Objectius
L’objectiu global és obtenir una visió inicial de l’ús d’ordinadors per analitzar dades biològiques dins la biomedicina. Això s’aconseguirà fent un ús extensiu de les bases de dades biomèdiques públiques, així com mitjançant l’aprenentatge de les bases de la programació amb Python i la familiarització amb el paquet estadístic R per a anàlisis senzilles mitjançant un enfocament essencialment pràctic i un esquema d’ensenyament de flipped classroom, en què les sessions de contacte amb el professorat serviran per consolidar els aprenentatges autònoms. Els objectius específics són:
Obtenir una visió global de l’impacte de les dades i de com estan canviant la biologia i la biomedicina.
Conèixer i dominar les principals bases de dades biològiques públiques disponibles amb un biaix cap a la recerca biomèdica.
Comprendre i aplicar, de manera crítica, les principals tècniques algorítmiques i computacionals disponibles per a l’estudi dels gens i les proteïnes.
Comprendre la rellevància de l’accés obert i la ciència oberta en un món de recerca interconnectada.
Competències / Resultats d’aprenentatge de la titulació
General:
Treball en equip i responsabilitat
Capacitat d'adaptar-se a problemes complexos i de prendre decisions informades
Específic:
Adquirir capacitat per comprendre, desenvolupar i aplicar fluxos de treball computacionals per resoldre problemes biològics complexos.
Comprendre com es fa la investigació basada en dades.
Desenvolupar habilitats per a la comunicació científica de forma escrita i oral, fent senzill allò que és complex.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
Coneixement bàsic del repertori existent de bases de dades i algorismes biològics i la seva importància en la resolució de problemes biomèdics.
Capacitat de desenvolupar eines computacionals en Python i R per a l'anàlisi de dades biològiques complexes a fi de comprendre problemes biomèdics.
Capacitat de fer treballs en equip per produir i comunicar recerca científica.
Continguts
L’assignatura es divideix en tres mòduls:
Conferències:
Introducció general: la biologia com a ciència de dades
Algorismes i eines per a la bioinformàtica del genoma
Algorismes i eines per a la bioinformàtica estructural
Expressió, epigenòmica i altres coses interessants
Laboratori:
Com començar amb les bases de dades biològiques
Conda, Python i R com a eines bàsiques de treball en bioinformàtica
Desenvolupar i aplicar solucions en problemes comuns en bioinformàtica
PBL:
Plantejament de problemes de certa complexitat en bioinformàtica i treball en equip per donar-hi resposta basada en el desenvolupament d’aplicacions en Python i R
Presentació i discussió de solucions
Visió general, integració i avaluació final
Metodologia i activitats formatives
Sistemes i criteris d'avaluació
Bibliografia i recursos
El tema es basa en un fort ús de l’ordinador personal. Es recomana als estudiants obtenir la instal·lació més recent de la miniconda per tal de desenvolupar les eines necessàries per a l'èxit de l'assignatura. El curs utilitzarà Python i R com a eines computacionals principals en bioinformàtica i bases de dades públiques per accedir a dades biològiques.
La majoria de material s'obtindrà en línia de fonts públiques que es posaran a disposició a mesura que avanci el curs a través del lloc.
Textos generals d’introducció:
The Processes of Life: An introduction to Molecular Biology (The MIT Press) ISBN-10: 026251737X
Textos bàsics en bioinformàtica:
Bioinformatics Algorithms, Vol III http://bioinformaticsalgorithms.com ISBN 13: 9780990374633
Bioinformatics with Python cookbook, 2nd Edition ISBN-10: 1789344697
Bioinformatics Data Skills: Reproducible and Robust Research with Open Source Tools ISBN-10: 1449367372
David W. Mount. Bioinformatics - Sequence and Genome Analysis. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New Yor
H. Wickham. R packages. O'Reailly, Sebastopol, 2015.
BURKOWSKI, F. J. Structural Bioinformatics: an algorithmic approach. London: Chapman & Hall / CRC, c2009
Període d'avaluació
E: data d'examen | R: data de revisió | 1: primera convocatòria | 2: segona convocatòria:
Universitat Internacional de Catalunya - Barcelona