Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Bioinformatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Analiza sekwencji nukleotydowych in silico:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Bioinformatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk przyrodniczych, nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Analiza sekwencji nukleotydowych in silico
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Nauk o Zwierzętach Przeżuwających
Nauczyciel odpowiedzialny Andrzej Dybus <Andrzej.Dybus@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 12 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA6 15 1,50,41zaliczenie
wykładyW6 15 1,50,59zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa wiedza z zakresu genetyki i biologii molekularnej.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z praktycznym wykorzystaniem narzędzi bioinformatycznych do przeprowadzenia analizy sekwencji nukleotydowych.
C-2Cechy charakterystyczne wybranych sekwencji nukleotydowych i zasady ich predykcji in silico.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Szczegółowe omówienie zasobów oraz struktury baz danych gromadzonych w NCBI. Przeszukiwanie poszczególnych biologicznych baz danych z zasobów NCBI.2
T-A-2Projektowanie starterów oraz sond molekularnych do reakcji PCR/rtPCR, tworzenie map restrykcyjnych sekwencji nukleotydowych.2
T-A-3Zaprojektowanie testów PCR-RFLP, ACRS-PCR w oparciu o dane uzyskane z bazy SNP-NCBI.2
T-A-4Przegląd funkcji oraz wprowadzenie do wykorzystywania oprogramowania BioEdit.2
T-A-5Podstawy przyrównywania sekwencji nukleotydowych w praktyce. Porównanie wybranych programów (BLAST, SCAN2, Genomes Match).2
T-A-6Analiza sekwencji regulatorowych genów z wykorzystaniem wybranych programów komputerowych (PromH(G), POLYAH, FPROM, CpGFinder, findMiRNA, TargetMiRna)4
T-A-7Programy do wizualizacji genomów ( Human GenomeSequence Explorer, Bacterial GenomeSequence Explorer).1
15
wykłady
T-W-1Organizacja genomów. Typy sekwencji nukleotydowych.2
T-W-2Bazy sekwencji nukleotydowych. Anatomia pliku GenBank.2
T-W-3Powielanie sekwencji DNA in vitro. Baza enzymów restrykcyjnych - REBASE. Narzędzia bioinformatyczne wykorzystywane w analizie restrykcyjnej in silico (NEBcutter, WebCutter).2
T-W-4Sekwencjonowanie DNA – podstawy metodyczne. Interpretacja wyników sekwencjonowania. Programy BioEdit i Chromas.2
T-W-5Porównywanie sekwencji nukleotydowych. Homologia, podobieństwo i analogia. Narzędzia BLAST, SCAN, DBSCAN, Genomes Match.2
T-W-6Promotory genów. Regulacja ekspresji, motywy wiążące czynniki transkrypcyjne. Analiza bioinformatyczna sekwencji regulatorowych genów (5'UTR, 3'UTR).2
T-W-7Poszukiwanie genów w sekwencjach DNA organizmów pro- i eukariotycznych. Programy wykorzystywane w predykcji (FGENESH, GenScan, HMMGene, fgenesB, BPROM).2
T-W-8Projekty sekwencjonowania genomów.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Samodzielne studiowanie wiedzy prezentowanej na zajęciach.10
A-A-3Przygotowanie projektu.15
A-A-4Konsultacje z prowadzącym zajęcia.5
45
wykłady
A-W-1Konsultacje z prowadzącym wykłady10
A-W-2Przygotowanie się do zaliczenia treści wykładowych.10
A-W-3Samodzielna praca studenta w celu poszerzenia wiedzy prezentowanej na wykładach.10
A-W-4uczestnictwo w zajęciach15
45

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2Objaśnienie lub wyjaśnienie
M-3Metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: zaliczenie pisemne
S-2Ocena formująca: Przygotowanie projektu

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BI_1A_BI-S-O9.3_W01
Ma wiedzę na temat zmienności funkcjonalnej sekwencji nukleotydowych obecnych w genomach oraz zna zasady i narzędzia bioinformatyczne umożliwiające ich analizę in silico
BI_1A_W01P1A_W03, P1A_W06, T1A_W01, T1A_W03, T1A_W07InzA_W02C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-8, T-W-6, T-W-5, T-W-3, T-W-4, T-W-7M-1, M-3, M-2S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BI_1A_BI-S-O9.3_U01
Potrafi wskazać wybrane narzędzia bioinformatyczne i przeprowadzić analizę wybranych typów sekwencji nukleotydowych in silico
BI_1A_U17P1A_U01, P1A_U03, P1A_U07, T1A_U02, T1A_U05, T1A_U09InzA_U03, InzA_U06C-2, C-1T-A-1, T-A-3, T-A-7, T-A-6, T-A-5, T-A-4, T-A-2M-2, M-3S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BI_1A_BI-S-O9.3_W01
Ma wiedzę na temat zmienności funkcjonalnej sekwencji nukleotydowych obecnych w genomach oraz zna zasady i narzędzia bioinformatyczne umożliwiające ich analizę in silico
2,0
3,0Ma wiedzę na temat zmienności funkcjonalnej sekwencji obecnych w genomach i potrafi opisać zasady analizy sekwencji nukleotydowych in silico
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BI_1A_BI-S-O9.3_U01
Potrafi wskazać wybrane narzędzia bioinformatyczne i przeprowadzić analizę wybranych typów sekwencji nukleotydowych in silico
2,0
3,0Potrafi wskazać wybrane narzędzia bioinformatyczne i przeprowadzić analizę wybranych typów sekwencji nukleotydowych in silico
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Terry A. Brown, Genomy, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012, Oprawa miękka, s. 736
  2. Piotr Węgleński, Genetyka molekularna, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012, Oprawa miękka, s. XVIII+542

Literatura dodatkowa

  1. http://www.softberry.com, 2014
  2. Jadwiga Baj, Zdzisław Markiewicz, Biologia molekularna bakterii, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012, 2012 (copyright 2006)

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Szczegółowe omówienie zasobów oraz struktury baz danych gromadzonych w NCBI. Przeszukiwanie poszczególnych biologicznych baz danych z zasobów NCBI.2
T-A-2Projektowanie starterów oraz sond molekularnych do reakcji PCR/rtPCR, tworzenie map restrykcyjnych sekwencji nukleotydowych.2
T-A-3Zaprojektowanie testów PCR-RFLP, ACRS-PCR w oparciu o dane uzyskane z bazy SNP-NCBI.2
T-A-4Przegląd funkcji oraz wprowadzenie do wykorzystywania oprogramowania BioEdit.2
T-A-5Podstawy przyrównywania sekwencji nukleotydowych w praktyce. Porównanie wybranych programów (BLAST, SCAN2, Genomes Match).2
T-A-6Analiza sekwencji regulatorowych genów z wykorzystaniem wybranych programów komputerowych (PromH(G), POLYAH, FPROM, CpGFinder, findMiRNA, TargetMiRna)4
T-A-7Programy do wizualizacji genomów ( Human GenomeSequence Explorer, Bacterial GenomeSequence Explorer).1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Organizacja genomów. Typy sekwencji nukleotydowych.2
T-W-2Bazy sekwencji nukleotydowych. Anatomia pliku GenBank.2
T-W-3Powielanie sekwencji DNA in vitro. Baza enzymów restrykcyjnych - REBASE. Narzędzia bioinformatyczne wykorzystywane w analizie restrykcyjnej in silico (NEBcutter, WebCutter).2
T-W-4Sekwencjonowanie DNA – podstawy metodyczne. Interpretacja wyników sekwencjonowania. Programy BioEdit i Chromas.2
T-W-5Porównywanie sekwencji nukleotydowych. Homologia, podobieństwo i analogia. Narzędzia BLAST, SCAN, DBSCAN, Genomes Match.2
T-W-6Promotory genów. Regulacja ekspresji, motywy wiążące czynniki transkrypcyjne. Analiza bioinformatyczna sekwencji regulatorowych genów (5'UTR, 3'UTR).2
T-W-7Poszukiwanie genów w sekwencjach DNA organizmów pro- i eukariotycznych. Programy wykorzystywane w predykcji (FGENESH, GenScan, HMMGene, fgenesB, BPROM).2
T-W-8Projekty sekwencjonowania genomów.1
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Samodzielne studiowanie wiedzy prezentowanej na zajęciach.10
A-A-3Przygotowanie projektu.15
A-A-4Konsultacje z prowadzącym zajęcia.5
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Konsultacje z prowadzącym wykłady10
A-W-2Przygotowanie się do zaliczenia treści wykładowych.10
A-W-3Samodzielna praca studenta w celu poszerzenia wiedzy prezentowanej na wykładach.10
A-W-4uczestnictwo w zajęciach15
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBI_1A_BI-S-O9.3_W01Ma wiedzę na temat zmienności funkcjonalnej sekwencji nukleotydowych obecnych w genomach oraz zna zasady i narzędzia bioinformatyczne umożliwiające ich analizę in silico
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBI_1A_W01zna zjawiska fizyczne i biologiczne, procesy chemiczne oraz analizy matematyczne przydatne przy posługiwaniu się narzędziami bioinformatycznymi
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaP1A_W03ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki i chemii niezbędną dla zrozumienia podstawowych procesów i zjawisk przyrodniczych
P1A_W06ma wiedzę w zakresie statystyki i informatyki na poziomie pozwalającym na opisywanie i interpretowanie zjawisk przyrodniczych
T1A_W01ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z praktycznym wykorzystaniem narzędzi bioinformatycznych do przeprowadzenia analizy sekwencji nukleotydowych.
C-2Cechy charakterystyczne wybranych sekwencji nukleotydowych i zasady ich predykcji in silico.
Treści programoweT-W-1Organizacja genomów. Typy sekwencji nukleotydowych.
T-W-2Bazy sekwencji nukleotydowych. Anatomia pliku GenBank.
T-W-8Projekty sekwencjonowania genomów.
T-W-6Promotory genów. Regulacja ekspresji, motywy wiążące czynniki transkrypcyjne. Analiza bioinformatyczna sekwencji regulatorowych genów (5'UTR, 3'UTR).
T-W-5Porównywanie sekwencji nukleotydowych. Homologia, podobieństwo i analogia. Narzędzia BLAST, SCAN, DBSCAN, Genomes Match.
T-W-3Powielanie sekwencji DNA in vitro. Baza enzymów restrykcyjnych - REBASE. Narzędzia bioinformatyczne wykorzystywane w analizie restrykcyjnej in silico (NEBcutter, WebCutter).
T-W-4Sekwencjonowanie DNA – podstawy metodyczne. Interpretacja wyników sekwencjonowania. Programy BioEdit i Chromas.
T-W-7Poszukiwanie genów w sekwencjach DNA organizmów pro- i eukariotycznych. Programy wykorzystywane w predykcji (FGENESH, GenScan, HMMGene, fgenesB, BPROM).
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-3Metoda projektów
M-2Objaśnienie lub wyjaśnienie
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Przygotowanie projektu
S-1Ocena formująca: zaliczenie pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma wiedzę na temat zmienności funkcjonalnej sekwencji obecnych w genomach i potrafi opisać zasady analizy sekwencji nukleotydowych in silico
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBI_1A_BI-S-O9.3_U01Potrafi wskazać wybrane narzędzia bioinformatyczne i przeprowadzić analizę wybranych typów sekwencji nukleotydowych in silico
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBI_1A_U17korzysta z podstawowych narzędzi informatycznych do analizy danych zgromadzonych w bazach danych, dobiera odpowiednie oprogramowanie do badania procesów biologicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaP1A_U01stosuje podstawowe techniki i narzędzia badawcze w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
P1A_U03wykorzystuje dostępne źródła informacji, w tym źródła elektroniczne
P1A_U07wykazuje umiejętność poprawnego wnioskowania na podstawie danych pochodzących z różnych źródeł
T1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U05ma umiejętność samokształcenia się
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Cechy charakterystyczne wybranych sekwencji nukleotydowych i zasady ich predykcji in silico.
C-1Zapoznanie studentów z praktycznym wykorzystaniem narzędzi bioinformatycznych do przeprowadzenia analizy sekwencji nukleotydowych.
Treści programoweT-A-1Szczegółowe omówienie zasobów oraz struktury baz danych gromadzonych w NCBI. Przeszukiwanie poszczególnych biologicznych baz danych z zasobów NCBI.
T-A-3Zaprojektowanie testów PCR-RFLP, ACRS-PCR w oparciu o dane uzyskane z bazy SNP-NCBI.
T-A-7Programy do wizualizacji genomów ( Human GenomeSequence Explorer, Bacterial GenomeSequence Explorer).
T-A-6Analiza sekwencji regulatorowych genów z wykorzystaniem wybranych programów komputerowych (PromH(G), POLYAH, FPROM, CpGFinder, findMiRNA, TargetMiRna)
T-A-5Podstawy przyrównywania sekwencji nukleotydowych w praktyce. Porównanie wybranych programów (BLAST, SCAN2, Genomes Match).
T-A-4Przegląd funkcji oraz wprowadzenie do wykorzystywania oprogramowania BioEdit.
T-A-2Projektowanie starterów oraz sond molekularnych do reakcji PCR/rtPCR, tworzenie map restrykcyjnych sekwencji nukleotydowych.
Metody nauczaniaM-2Objaśnienie lub wyjaśnienie
M-3Metoda projektów
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Przygotowanie projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi wskazać wybrane narzędzia bioinformatyczne i przeprowadzić analizę wybranych typów sekwencji nukleotydowych in silico
3,5
4,0
4,5
5,0