• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Магистратура 2025/2026

Практическая биоинформатика

Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль
Охват аудитории: для своего кампуса
Язык: русский
Кредиты: 6
Контактные часы: 56

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина преподается с целью ознакомления слушателей с основными подходами к анализу биологических данных, а именно последовательностей ДНК, РНК и белков, а также уровней их экспрессии методами биоинформатики. В ходе курса студенты ознакомятся с особенностями хранения биоинформатических данных, с принципами, лежащими в основе их анализа, а также научатся эффективному использованию программ, написанных с учётом этих принципов.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование знаний, необходимых для работы с данными в биоинформатике.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Выбирать и применять адекватные биоинформатические методы и инструменты для решения конкретных биологических задач: алгоритмы выравнивания (точечное, множественное), модели эволюционных замен для построения филогенетических деревьев, методы сборки геномов и анализа NGS-данных (транскриптомика, метагеномика, эпигеномика)
  • Осуществлять контроль качества на всех этапах работы с данными секвенирования: от оценки сырых ридов (FastQC) до валидации результатов сборки геномов, количественной оценки экспрессии генов и анализа метагеномных данных
  • Проводить комплексный анализ биологических данных, интерпретируя результаты в биологическом контексте: выявлять обогащенные pathways и GO-термины, аннотировать функции генов, определять клеточные типы и состояния по scRNA-seq данным, предсказывать регуляторные элементы и структуры белков и РНК
  • Эффективно работать с основными биологическими базами данных (NCBI, UniProt, ENSEMBL и др.) и форматами файлов (FASTQ, SAM/BAM, FASTA, GFF/GTF, VCF)
  • Визуализировать и представлять полученные результаты (филогенетические деревья, heatmaps, PCA/UMAP-plot'ы, графики экспрессии) для их последующей публикации и интерпретации
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • История и специфика биоинформатики. Типы и форматы биологических данных
  • Базы данных в биоинформатике
  • Принципы выравнивания биологических последовательностей
  • Филогенетика
  • Поиск мотивов и регуляторных элементов
  • Сборка геномов
  • Транскриптомика (bulk RNA-seq)
  • Одноклеточная транскриптомика (scRNA-seq)
  • Анализ обогащения и функциональная аннотация
  • Эпигеномика и эпигенетика
  • Вторичная структура РНК
  • Структурная биоинформатика и анализ белков
  • Протеомика
  • Метагеномика (16S и shotgun)
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Квиз
  • неблокирующий Домашнее задание
  • неблокирующий Контрольная работа
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2025/2026 2nd module
    0.4 * Домашнее задание + 0.2 * Квиз + 0.4 * Контрольная работа
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Computational Biology - Genomes, Networks, and Evolution - CCBY4_018 - Manolis Kellis - 2022 - Open Educational Resources: libretexts.org - https://ibooks.ru/bookshelf/390535 - 390535 - iBOOKS
  • Handbook of statistical genomics. Vol. 1: ., , 2019
  • Handbook of statistical genomics. Vol. 2: ., , 2019

Рекомендуемая дополнительная литература

  • 9781119429227 - Balding, D. J.; Moltke, Ida; Marioni, John - Handbook of Statistical Genomics - 2019 - John Wiley & Sons - http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=2182931 - nlebk - 2182931
  • Statistical theory and methods for evolutionary genomics, Gu, X., 2011

Авторы

  • Емашева Валерия Анатольевна