ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2023/2024 / Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa / Agrobioinżynieria (S1) / Produkcja ogrodnicza / Sylabus przedmiotu

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Agrobioinżynieria (S1)
specjalność: Produkcja ogrodnicza

Sylabus przedmiotu Narzędzia informatyczne w bioinżynierii:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Agrobioinżynieria
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Narzędzia informatyczne w bioinżynierii
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin
Nauczyciel odpowiedzialny	Paweł Milczarski <Pawel.Milczarski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	5,0	ECTS (formy)	5,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	6	30	3,0	0,70	egzamin
laboratoria	L	6	30	2,0	0,30	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Podstawowe zagadnienia z zakresu biologii molekularnej, genetyki, biochemii i inżynierii genetycznej.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studentów z najważniejszymi narzędziami informatycznymi usprawniającymi analizy w bioinżynierii.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Klasyczne analizy sekwencji. Konwersja DNA do RNA i RNA do DNA. Translacja do białek. Znajdowanie otwartych ramek odczytu. Ekstrakcja i łączenie wybranej sekwencji. Adnotacje z GFF/GTF/GVF. Wydzielanie adnotacji	2
T-L-2	Klasyczne analizy sekwencji. Poszukiwanie motywów powtarzalnych, wyszukiwanie wzorców tworzenie list motywów. Przycinanie sekwencji i dodawanie sekwencji do kontigów. Składanie sekwencji i przyrównywanie do referencji.	2
T-L-3	Analiza dopasowań sekwencji, łączenie dopasowań. Tworzenie tablic porównawczych. Podstawowe metody dopasowań: ClustalO, ClustalW, MUSCLE	2
T-L-4	Klasyczne metody analizy białek. Przewidywanie białka sygnałowego, helisy transmembranowej i struktury drugorzędowej. Cięcie proteolityczne. Bazy Pfam, przeszukiwanie domen Pfam. Tworzenie plotów dla antygenów i białek hydrofobicznych oraz ładunków białek.	2
T-L-5	Klasyczne analizy sekwencji RNA. Skanowanie lokalnej struktury. Przewidywanie struktury drugorzędnej, hipotezy ewaluacji struktury RNA.	2
T-L-6	Generowanie starterów do wybranych sekwencji. Weryfikacja struktur starterów, tworzenie spinek i cross dimerów.	2
T-L-7	Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS). Import danych z różnych platform sekwencyjnych. Konwersja plików wynikowych do formatów rozpoznawalnych przez programy (fasta). Parowanie czytań obustronnych, przycinanie i łączenie czytań. Usuwanie duplikatów.	2
T-L-8	Sekwencjonowanie NGS. Tworzenie "track list (lista ścieżek)", konwersja do i ze ścieżek. Adnotowanie ścieżek.	2
T-L-9	Sekwencjonowanie NGS. Składanie sekwencji de novo. Skałdanie czytań w kontigi a kontigów w skafoldy. Metody i algorytmy złożeń.	2
T-L-10	Sekwencje NGS. Mapowanie czytań do kontigów referencyjnych lub skafoldów referencyjnych. Metody iodentyfikacji zmienności.	2
T-L-11	Sekwencje NGS. Identyfikacja znanych mutacji. INDELe i warianty strukturalne. Wykrywanie i porównywanie wariantów.	2
T-L-12	Sekwencje NGS. Analiza RNAseq. Zbiór metadanych. Generowanie plotów PCA oraz tablic "diffential expression". Tworzenie "heat map" i zestawień przeglądu ekspresji. Diagramy Venn.	2
T-L-13	Mapowanie genetyczne. Dane wejściowe. Algorytmy generowania sprzężeń, kryteria doboru markerów do mapowania. Wizualizacja map genetycznych	2
T-L-14	Identyfikacja QTL. Dane wejściowe, moduły obliczeniowe, kryteria mapowania. Wizualizacja wyników	2
T-L-15	Mapowanie asocjacyjne, nierównowaga sprzężeń i selekcja genomowa. Dane wejściowe i ich przekształcanie, generowanie macierzy danych i wizualizacja wyników	2
		30
wykłady
T-W-1	Wprowadzenie do bioinformatyki. Klasyfikacje biologiczne i nazewnictwo. Bazy danych w biologii molekularnej. Analiza struktur DNA, RNA i białek. Biologia systemowa.	2
T-W-2	Klasyczne metody sekwencjonowania. Sekwencjonowanie nowej generacji. Dane wynikowe, odczyty pojedyńcze i sparowane.	2
T-W-3	Podstawowe aspekty obliczeniowe, parowanie czytań, łączenie fragmentów, analizy porównanwcze, identyfikacja zmienności.	2
T-W-4	Budowa i struktura genomów, transkryptomów i proteomów. Ewolucja genomów i genomika porównawcza	2
T-W-5	Geny kodujące, sekwencje niekodujące i powtarzalne. Źródła polimorfizmu, polimorfizm SNP, INDEL i haplotypy.	2
T-W-6	Analizy transkryptomów. Sekwencjonowanie RNA (RNAseq). Wzorce ekspresyjne w różnych stadiach rozwojowych. Sieci regulatorowe, analiza ekspresji i adnotacje funkcjonalne	2
T-W-7	Stabilność, fałdowanie i zwijanie się białek. Charakterystyka zróżnicowania struktur białkowych. Przewidywanie i modelowanie struktur białek	2
T-W-8	Klasyfikacja funkcji białek. Gene Ontology (GO). Przewidywanie funkcji białka. Bazy białkowe i zasady adnotacji.	2
T-W-9	Szlaki metaboliczne, ewolucja i filogeneza szlaków. Sieci metaboliczne i bazy szlaków metabolicznych (KEGG).	2
T-W-10	Pokrewieństwo i podobieństwo genetyczne. Dopasowania sekwencji, macierze punktowe. Miary podobieństwa sekwencji, macierze PAM. Obliczanie dopasowania dwóch sekwencji.	2
T-W-11	Optymalizacja dopasowania dwóch i większej liczby sekwencji. Dopasowania wielu sekwencji do przeszukiwania baz danych i weryfikacji w odniesieniu do sekwencji referencyjnej. Modele Markowa	2
T-W-12	Filogeneza. Tworzenie drzew filogenetycznych i określanie związków filogenetycznych.	2
T-W-13	Mapowanie genetyczne, zasady powstawania i wizualizacji związków sprzężeniowych.	2
T-W-14	Identyfikacja loci cech ilościowych (QTL), nierównowaga sprzężeń.	2
T-W-15	Mapowanie asocjacyjne i selekcja genomowa.	2
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć	8
A-L-3	Przygotowanie do zaliczenia	10
A-L-4	Konsultacje	2
		50
wykłady
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	Praca samodzielna studenta	21
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu	20
A-W-4	Konsultacje	2
A-W-5	Egzamin	2
		75

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Ćwiczenia praktyczne z użyciem komputera

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ABI_1A_C15_W01 Student nabędzie wiedzę o zasadach analizy podstawowych struktur kwasów nukleinowych i białek.	ABI_1A_W02, ABI_1A_W03	—	—	C-1	T-W-8, T-W-9, T-W-2, T-W-6, T-W-11, T-W-3, T-W-12, T-W-1, T-W-4, T-W-5, T-W-10, T-W-14, T-W-7, T-W-13	M-1	S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ABI_1A_C15_U01 Student nabierze umiejętności wykorzystywania różnych programów komuterowych dla potrzeb analiz bioinformatycznych. Zdobedzie praktyczne umiejętności pozyskiwania, przetwarzania i wizualizacji danych wynikowych.	ABI_1A_U06, ABI_1A_U08, ABI_1A_U04	—	—	C-1	T-L-5, T-L-1, T-L-9, T-L-14, T-L-2, T-L-8, T-L-13, T-L-3, T-L-4, T-L-15, T-L-10, T-L-7, T-L-12, T-L-6, T-L-11	M-2	S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ABI_1A_C15_K01 Student udowodnia zdolność do praktycznego zastosowania wiedzy i umięjętności osobistych i społecznych do dalszego doskonalenia ich w nauce i przyszłej pracy zawodowej.	ABI_1A_K01, ABI_1A_K03	—	—	C-1	T-L-9, T-L-15, T-W-4, T-W-3, T-W-9, T-L-8, T-W-11, T-W-10, T-W-1, T-W-2, T-L-2, T-L-6, T-W-7, T-L-3, T-L-13, T-L-10, T-L-14, T-L-4, T-L-11, T-W-5, T-W-8, T-L-12, T-W-12, T-L-1, T-W-13, T-W-6, T-W-14, T-L-7, T-L-5	M-2, M-1	S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
ABI_1A_C15_W01 Student nabędzie wiedzę o zasadach analizy podstawowych struktur kwasów nukleinowych i białek.	2,0
	3,0	Student wskazuje na podstawowe zasady analiz kwasów nukelinowych i białek. Potrafi zidentyfikować podstawowe narzędzia wykorzystywane w analizie danych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
ABI_1A_C15_U01 Student nabierze umiejętności wykorzystywania różnych programów komuterowych dla potrzeb analiz bioinformatycznych. Zdobedzie praktyczne umiejętności pozyskiwania, przetwarzania i wizualizacji danych wynikowych.	2,0
	3,0	Student potrafi powiązać poszczególne zagadnienia teoretyczne z dostępnymi modułami oprogramowania. Potrafi wykorzystać oprogramowanie do wygenerowania danych wynikowych i ich wizualizacji
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
ABI_1A_C15_K01 Student udowodnia zdolność do praktycznego zastosowania wiedzy i umięjętności osobistych i społecznych do dalszego doskonalenia ich w nauce i przyszłej pracy zawodowej.	2,0
	3,0	Student nabywa umiejętność kreatywności w doborze oprogramowania do potrzeb analitycznych
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Arthur Lesk, Wprowadzenie do bioinformatyki, PWN, Warszawa, 2020, ebook

Literatura dodatkowa

Sarah J. Aerni, Marina Sirota, A Bioinformatics Guide for Molecular Biologists, Cold Spring Harbor Laboratory Press,U.S., 2014, język angielski

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Klasyczne analizy sekwencji. Konwersja DNA do RNA i RNA do DNA. Translacja do białek. Znajdowanie otwartych ramek odczytu. Ekstrakcja i łączenie wybranej sekwencji. Adnotacje z GFF/GTF/GVF. Wydzielanie adnotacji	2
T-L-2	Klasyczne analizy sekwencji. Poszukiwanie motywów powtarzalnych, wyszukiwanie wzorców tworzenie list motywów. Przycinanie sekwencji i dodawanie sekwencji do kontigów. Składanie sekwencji i przyrównywanie do referencji.	2
T-L-3	Analiza dopasowań sekwencji, łączenie dopasowań. Tworzenie tablic porównawczych. Podstawowe metody dopasowań: ClustalO, ClustalW, MUSCLE	2
T-L-4	Klasyczne metody analizy białek. Przewidywanie białka sygnałowego, helisy transmembranowej i struktury drugorzędowej. Cięcie proteolityczne. Bazy Pfam, przeszukiwanie domen Pfam. Tworzenie plotów dla antygenów i białek hydrofobicznych oraz ładunków białek.	2
T-L-5	Klasyczne analizy sekwencji RNA. Skanowanie lokalnej struktury. Przewidywanie struktury drugorzędnej, hipotezy ewaluacji struktury RNA.	2
T-L-6	Generowanie starterów do wybranych sekwencji. Weryfikacja struktur starterów, tworzenie spinek i cross dimerów.	2
T-L-7	Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS). Import danych z różnych platform sekwencyjnych. Konwersja plików wynikowych do formatów rozpoznawalnych przez programy (fasta). Parowanie czytań obustronnych, przycinanie i łączenie czytań. Usuwanie duplikatów.	2
T-L-8	Sekwencjonowanie NGS. Tworzenie "track list (lista ścieżek)", konwersja do i ze ścieżek. Adnotowanie ścieżek.	2
T-L-9	Sekwencjonowanie NGS. Składanie sekwencji de novo. Skałdanie czytań w kontigi a kontigów w skafoldy. Metody i algorytmy złożeń.	2
T-L-10	Sekwencje NGS. Mapowanie czytań do kontigów referencyjnych lub skafoldów referencyjnych. Metody iodentyfikacji zmienności.	2
T-L-11	Sekwencje NGS. Identyfikacja znanych mutacji. INDELe i warianty strukturalne. Wykrywanie i porównywanie wariantów.	2
T-L-12	Sekwencje NGS. Analiza RNAseq. Zbiór metadanych. Generowanie plotów PCA oraz tablic "diffential expression". Tworzenie "heat map" i zestawień przeglądu ekspresji. Diagramy Venn.	2
T-L-13	Mapowanie genetyczne. Dane wejściowe. Algorytmy generowania sprzężeń, kryteria doboru markerów do mapowania. Wizualizacja map genetycznych	2
T-L-14	Identyfikacja QTL. Dane wejściowe, moduły obliczeniowe, kryteria mapowania. Wizualizacja wyników	2
T-L-15	Mapowanie asocjacyjne, nierównowaga sprzężeń i selekcja genomowa. Dane wejściowe i ich przekształcanie, generowanie macierzy danych i wizualizacja wyników	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Wprowadzenie do bioinformatyki. Klasyfikacje biologiczne i nazewnictwo. Bazy danych w biologii molekularnej. Analiza struktur DNA, RNA i białek. Biologia systemowa.	2
T-W-2	Klasyczne metody sekwencjonowania. Sekwencjonowanie nowej generacji. Dane wynikowe, odczyty pojedyńcze i sparowane.	2
T-W-3	Podstawowe aspekty obliczeniowe, parowanie czytań, łączenie fragmentów, analizy porównanwcze, identyfikacja zmienności.	2
T-W-4	Budowa i struktura genomów, transkryptomów i proteomów. Ewolucja genomów i genomika porównawcza	2
T-W-5	Geny kodujące, sekwencje niekodujące i powtarzalne. Źródła polimorfizmu, polimorfizm SNP, INDEL i haplotypy.	2
T-W-6	Analizy transkryptomów. Sekwencjonowanie RNA (RNAseq). Wzorce ekspresyjne w różnych stadiach rozwojowych. Sieci regulatorowe, analiza ekspresji i adnotacje funkcjonalne	2
T-W-7	Stabilność, fałdowanie i zwijanie się białek. Charakterystyka zróżnicowania struktur białkowych. Przewidywanie i modelowanie struktur białek	2
T-W-8	Klasyfikacja funkcji białek. Gene Ontology (GO). Przewidywanie funkcji białka. Bazy białkowe i zasady adnotacji.	2
T-W-9	Szlaki metaboliczne, ewolucja i filogeneza szlaków. Sieci metaboliczne i bazy szlaków metabolicznych (KEGG).	2
T-W-10	Pokrewieństwo i podobieństwo genetyczne. Dopasowania sekwencji, macierze punktowe. Miary podobieństwa sekwencji, macierze PAM. Obliczanie dopasowania dwóch sekwencji.	2
T-W-11	Optymalizacja dopasowania dwóch i większej liczby sekwencji. Dopasowania wielu sekwencji do przeszukiwania baz danych i weryfikacji w odniesieniu do sekwencji referencyjnej. Modele Markowa	2
T-W-12	Filogeneza. Tworzenie drzew filogenetycznych i określanie związków filogenetycznych.	2
T-W-13	Mapowanie genetyczne, zasady powstawania i wizualizacji związków sprzężeniowych.	2
T-W-14	Identyfikacja loci cech ilościowych (QTL), nierównowaga sprzężeń.	2
T-W-15	Mapowanie asocjacyjne i selekcja genomowa.	2
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć	8
A-L-3	Przygotowanie do zaliczenia	10
A-L-4	Konsultacje	2
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	Praca samodzielna studenta	21
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu	20
A-W-4	Konsultacje	2
A-W-5	Egzamin	2
		75

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	ABI_1A_C15_W01	Student nabędzie wiedzę o zasadach analizy podstawowych struktur kwasów nukleinowych i białek.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ABI_1A_W02	Ma poszerzoną wiedzę z zakresu metod bioinżynieryjnych, a także zna i rozumie podstawowe relacje ekologiczne w odniesieniu do biosystemów oraz produkcji rolniczej i ogrodniczej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ABI_1A_W03	Ma poszerzoną wiedzę z zakresu produkcji rolniczej i ogrodniczej, możliwości stosowania w niej narzędzi genetycznych w aspekcie ich oddziaływana na środowisko
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z najważniejszymi narzędziami informatycznymi usprawniającymi analizy w bioinżynierii.
Treści programowe	T-W-8	Klasyfikacja funkcji białek. Gene Ontology (GO). Przewidywanie funkcji białka. Bazy białkowe i zasady adnotacji.
	T-W-9	Szlaki metaboliczne, ewolucja i filogeneza szlaków. Sieci metaboliczne i bazy szlaków metabolicznych (KEGG).
	T-W-2	Klasyczne metody sekwencjonowania. Sekwencjonowanie nowej generacji. Dane wynikowe, odczyty pojedyńcze i sparowane.
	T-W-6	Analizy transkryptomów. Sekwencjonowanie RNA (RNAseq). Wzorce ekspresyjne w różnych stadiach rozwojowych. Sieci regulatorowe, analiza ekspresji i adnotacje funkcjonalne
	T-W-11	Optymalizacja dopasowania dwóch i większej liczby sekwencji. Dopasowania wielu sekwencji do przeszukiwania baz danych i weryfikacji w odniesieniu do sekwencji referencyjnej. Modele Markowa
	T-W-3	Podstawowe aspekty obliczeniowe, parowanie czytań, łączenie fragmentów, analizy porównanwcze, identyfikacja zmienności.
	T-W-12	Filogeneza. Tworzenie drzew filogenetycznych i określanie związków filogenetycznych.
	T-W-1	Wprowadzenie do bioinformatyki. Klasyfikacje biologiczne i nazewnictwo. Bazy danych w biologii molekularnej. Analiza struktur DNA, RNA i białek. Biologia systemowa.
	T-W-4	Budowa i struktura genomów, transkryptomów i proteomów. Ewolucja genomów i genomika porównawcza
	T-W-5	Geny kodujące, sekwencje niekodujące i powtarzalne. Źródła polimorfizmu, polimorfizm SNP, INDEL i haplotypy.
	T-W-10	Pokrewieństwo i podobieństwo genetyczne. Dopasowania sekwencji, macierze punktowe. Miary podobieństwa sekwencji, macierze PAM. Obliczanie dopasowania dwóch sekwencji.
	T-W-14	Identyfikacja loci cech ilościowych (QTL), nierównowaga sprzężeń.
	T-W-7	Stabilność, fałdowanie i zwijanie się białek. Charakterystyka zróżnicowania struktur białkowych. Przewidywanie i modelowanie struktur białek
	T-W-13	Mapowanie genetyczne, zasady powstawania i wizualizacji związków sprzężeniowych.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student wskazuje na podstawowe zasady analiz kwasów nukelinowych i białek. Potrafi zidentyfikować podstawowe narzędzia wykorzystywane w analizie danych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	ABI_1A_C15_U01	Student nabierze umiejętności wykorzystywania różnych programów komuterowych dla potrzeb analiz bioinformatycznych. Zdobedzie praktyczne umiejętności pozyskiwania, przetwarzania i wizualizacji danych wynikowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ABI_1A_U06	Potrafi pozyskiwać, przesyłać, przetwarzać dane, podsumowywać wyniki eksperymentów empirycznych, dokonywać interpretacji uzyskanych wyników i formułować wynikające z nich wnioski
	ABI_1A_U08	Potrafi rozwiązywać zadania i problemy z zakresu rolnictwa, ogrodnictwa i nauk o środowisku z wykorzystaniem metod oraz narzędzi inżynierskich w szczególności stosując techniki analityczne lub symulacyjne
	ABI_1A_U04	Potrafi wykrywać związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe i przeprowadzać ich symulacje
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z najważniejszymi narzędziami informatycznymi usprawniającymi analizy w bioinżynierii.
Treści programowe	T-L-5	Klasyczne analizy sekwencji RNA. Skanowanie lokalnej struktury. Przewidywanie struktury drugorzędnej, hipotezy ewaluacji struktury RNA.
	T-L-1	Klasyczne analizy sekwencji. Konwersja DNA do RNA i RNA do DNA. Translacja do białek. Znajdowanie otwartych ramek odczytu. Ekstrakcja i łączenie wybranej sekwencji. Adnotacje z GFF/GTF/GVF. Wydzielanie adnotacji
	T-L-9	Sekwencjonowanie NGS. Składanie sekwencji de novo. Skałdanie czytań w kontigi a kontigów w skafoldy. Metody i algorytmy złożeń.
	T-L-14	Identyfikacja QTL. Dane wejściowe, moduły obliczeniowe, kryteria mapowania. Wizualizacja wyników
	T-L-2	Klasyczne analizy sekwencji. Poszukiwanie motywów powtarzalnych, wyszukiwanie wzorców tworzenie list motywów. Przycinanie sekwencji i dodawanie sekwencji do kontigów. Składanie sekwencji i przyrównywanie do referencji.
	T-L-8	Sekwencjonowanie NGS. Tworzenie "track list (lista ścieżek)", konwersja do i ze ścieżek. Adnotowanie ścieżek.
	T-L-13	Mapowanie genetyczne. Dane wejściowe. Algorytmy generowania sprzężeń, kryteria doboru markerów do mapowania. Wizualizacja map genetycznych
	T-L-3	Analiza dopasowań sekwencji, łączenie dopasowań. Tworzenie tablic porównawczych. Podstawowe metody dopasowań: ClustalO, ClustalW, MUSCLE
	T-L-4	Klasyczne metody analizy białek. Przewidywanie białka sygnałowego, helisy transmembranowej i struktury drugorzędowej. Cięcie proteolityczne. Bazy Pfam, przeszukiwanie domen Pfam. Tworzenie plotów dla antygenów i białek hydrofobicznych oraz ładunków białek.
	T-L-15	Mapowanie asocjacyjne, nierównowaga sprzężeń i selekcja genomowa. Dane wejściowe i ich przekształcanie, generowanie macierzy danych i wizualizacja wyników
	T-L-10	Sekwencje NGS. Mapowanie czytań do kontigów referencyjnych lub skafoldów referencyjnych. Metody iodentyfikacji zmienności.
	T-L-7	Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS). Import danych z różnych platform sekwencyjnych. Konwersja plików wynikowych do formatów rozpoznawalnych przez programy (fasta). Parowanie czytań obustronnych, przycinanie i łączenie czytań. Usuwanie duplikatów.
	T-L-12	Sekwencje NGS. Analiza RNAseq. Zbiór metadanych. Generowanie plotów PCA oraz tablic "diffential expression". Tworzenie "heat map" i zestawień przeglądu ekspresji. Diagramy Venn.
	T-L-6	Generowanie starterów do wybranych sekwencji. Weryfikacja struktur starterów, tworzenie spinek i cross dimerów.
	T-L-11	Sekwencje NGS. Identyfikacja znanych mutacji. INDELe i warianty strukturalne. Wykrywanie i porównywanie wariantów.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia praktyczne z użyciem komputera
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student potrafi powiązać poszczególne zagadnienia teoretyczne z dostępnymi modułami oprogramowania. Potrafi wykorzystać oprogramowanie do wygenerowania danych wynikowych i ich wizualizacji
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	ABI_1A_C15_K01	Student udowodnia zdolność do praktycznego zastosowania wiedzy i umięjętności osobistych i społecznych do dalszego doskonalenia ich w nauce i przyszłej pracy zawodowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ABI_1A_K01	Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy oraz ma świadomość jej znaczenia w procesie rozwiązywania szeregu problemów inżynierskich i technicznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ABI_1A_K03	Jest gotów do podjęcia społecznej, zawodowej i etycznej odpowiedzialności za pełnione role zawodowe i wymagania tego do innych oraz dbałości o dorobek i tradycje zawodu
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z najważniejszymi narzędziami informatycznymi usprawniającymi analizy w bioinżynierii.
Treści programowe	T-L-9	Sekwencjonowanie NGS. Składanie sekwencji de novo. Skałdanie czytań w kontigi a kontigów w skafoldy. Metody i algorytmy złożeń.
	T-L-15	Mapowanie asocjacyjne, nierównowaga sprzężeń i selekcja genomowa. Dane wejściowe i ich przekształcanie, generowanie macierzy danych i wizualizacja wyników
	T-W-4	Budowa i struktura genomów, transkryptomów i proteomów. Ewolucja genomów i genomika porównawcza
	T-W-3	Podstawowe aspekty obliczeniowe, parowanie czytań, łączenie fragmentów, analizy porównanwcze, identyfikacja zmienności.
	T-W-9	Szlaki metaboliczne, ewolucja i filogeneza szlaków. Sieci metaboliczne i bazy szlaków metabolicznych (KEGG).
	T-L-8	Sekwencjonowanie NGS. Tworzenie "track list (lista ścieżek)", konwersja do i ze ścieżek. Adnotowanie ścieżek.
	T-W-11	Optymalizacja dopasowania dwóch i większej liczby sekwencji. Dopasowania wielu sekwencji do przeszukiwania baz danych i weryfikacji w odniesieniu do sekwencji referencyjnej. Modele Markowa
	T-W-10	Pokrewieństwo i podobieństwo genetyczne. Dopasowania sekwencji, macierze punktowe. Miary podobieństwa sekwencji, macierze PAM. Obliczanie dopasowania dwóch sekwencji.
	T-W-1	Wprowadzenie do bioinformatyki. Klasyfikacje biologiczne i nazewnictwo. Bazy danych w biologii molekularnej. Analiza struktur DNA, RNA i białek. Biologia systemowa.
	T-W-2	Klasyczne metody sekwencjonowania. Sekwencjonowanie nowej generacji. Dane wynikowe, odczyty pojedyńcze i sparowane.
	T-L-2	Klasyczne analizy sekwencji. Poszukiwanie motywów powtarzalnych, wyszukiwanie wzorców tworzenie list motywów. Przycinanie sekwencji i dodawanie sekwencji do kontigów. Składanie sekwencji i przyrównywanie do referencji.
	T-L-6	Generowanie starterów do wybranych sekwencji. Weryfikacja struktur starterów, tworzenie spinek i cross dimerów.
	T-W-7	Stabilność, fałdowanie i zwijanie się białek. Charakterystyka zróżnicowania struktur białkowych. Przewidywanie i modelowanie struktur białek
	T-L-3	Analiza dopasowań sekwencji, łączenie dopasowań. Tworzenie tablic porównawczych. Podstawowe metody dopasowań: ClustalO, ClustalW, MUSCLE
	T-L-13	Mapowanie genetyczne. Dane wejściowe. Algorytmy generowania sprzężeń, kryteria doboru markerów do mapowania. Wizualizacja map genetycznych
	T-L-10	Sekwencje NGS. Mapowanie czytań do kontigów referencyjnych lub skafoldów referencyjnych. Metody iodentyfikacji zmienności.
	T-L-14	Identyfikacja QTL. Dane wejściowe, moduły obliczeniowe, kryteria mapowania. Wizualizacja wyników
	T-L-4	Klasyczne metody analizy białek. Przewidywanie białka sygnałowego, helisy transmembranowej i struktury drugorzędowej. Cięcie proteolityczne. Bazy Pfam, przeszukiwanie domen Pfam. Tworzenie plotów dla antygenów i białek hydrofobicznych oraz ładunków białek.
	T-L-11	Sekwencje NGS. Identyfikacja znanych mutacji. INDELe i warianty strukturalne. Wykrywanie i porównywanie wariantów.
	T-W-5	Geny kodujące, sekwencje niekodujące i powtarzalne. Źródła polimorfizmu, polimorfizm SNP, INDEL i haplotypy.
	T-W-8	Klasyfikacja funkcji białek. Gene Ontology (GO). Przewidywanie funkcji białka. Bazy białkowe i zasady adnotacji.
	T-L-12	Sekwencje NGS. Analiza RNAseq. Zbiór metadanych. Generowanie plotów PCA oraz tablic "diffential expression". Tworzenie "heat map" i zestawień przeglądu ekspresji. Diagramy Venn.
	T-W-12	Filogeneza. Tworzenie drzew filogenetycznych i określanie związków filogenetycznych.
	T-L-1	Klasyczne analizy sekwencji. Konwersja DNA do RNA i RNA do DNA. Translacja do białek. Znajdowanie otwartych ramek odczytu. Ekstrakcja i łączenie wybranej sekwencji. Adnotacje z GFF/GTF/GVF. Wydzielanie adnotacji
	T-W-13	Mapowanie genetyczne, zasady powstawania i wizualizacji związków sprzężeniowych.
	T-W-6	Analizy transkryptomów. Sekwencjonowanie RNA (RNAseq). Wzorce ekspresyjne w różnych stadiach rozwojowych. Sieci regulatorowe, analiza ekspresji i adnotacje funkcjonalne
	T-W-14	Identyfikacja loci cech ilościowych (QTL), nierównowaga sprzężeń.
	T-L-7	Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS). Import danych z różnych platform sekwencyjnych. Konwersja plików wynikowych do formatów rozpoznawalnych przez programy (fasta). Parowanie czytań obustronnych, przycinanie i łączenie czytań. Usuwanie duplikatów.
	T-L-5	Klasyczne analizy sekwencji RNA. Skanowanie lokalnej struktury. Przewidywanie struktury drugorzędnej, hipotezy ewaluacji struktury RNA.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia praktyczne z użyciem komputera
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student nabywa umiejętność kreatywności w doborze oprogramowania do potrzeb analitycznych
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0