Assignatura

Introducció a la Bioinformàtica

  • codi 13489
  • curs 2
  • període Semestre 2
  • tipus OB
  • credits 6

Llengua d'impartició principal: castellà

Altres llengües d'impartició: català, anglès

Professorat

Responsable

Dr. Jordi VILLÀ - jvilla@uic.es

Horari d'atenció

La interacció amb el professor es farà prèvia sol·licitud a través del correu electrònic: jvilla@uic.cat

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 a 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 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 extremadament pràctica d’aquesta connexió i proporcionarà eines per als 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 d'script com Python, eina imprescindible per al desenvolupament de noves aplicacions que explotin aquelles dades.

Requisits previs

El curs es basarà fortament 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 tots els estudiants 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 de la biomedicina. Això s’aconseguirà fent un ús extensiu de bases de dades biomèdiques públiques així com mitjançant l’aprenentatge de les bases de la programació amb Python i familiaritzar-se amb el paquet estadístic R per a anàlisis senzilles mitjançant un enfocament essencialment pràctic i un esquema d’ensenyament flipped classroom, en el que les sessions de contacte amb el professor serviran per consolidar els aprenentatges autònoms. Els objectius específics són:

  1. Per obtenir una visió global de l'impacte de les dades i de com estan canviant la biologia i la biomedicina.
  2. Conèixer i dominar les principals bases de dades biològiques públiques disponibles amb un biaix cap a la investigació biomèdica.
  3. Comprendre i aplicar, de manera crítica, les principals tècniques algorítmiques i computacionals disponibles per a l'estudi de gens i proteïnes.
  4. Desenvolupar petites programes en Python i R.
  5. Produir visualitzacions gràfiques d’informació complexa.
  6. Comprendre la rellevància de l'accés obert i la ciència oberta en un món de recerca interconnectada.

Competències

General:

  1. Treball en equip i responsabilitat
  2. Capacitat d'adaptar-se a problemes complexos i de prendre decisions informades

Específic:

  1. Adquirir capacitat per comprendre, desenvolupar i aplicar fluxos de treball computacionals per resoldre problemes biològics complexos.
  2. Comprendre com es fa la investigació basada en dades.
  3. Desenvolupar habilitats per a la comunicació científica de forma escrita i oral, fent senzill allò que és complex.

Resultats d'aprenentatge

  1. Coneixement bàsic del repertori existent de bases de dades i algorismes biològics i la seva importància en la resolució de problemes biomèdics.
  2. Capacitat de desenvolupar eines computacionals en Python i R per a l'anàlisi de dades biològiques complexes per comprendre problemes biomèdics.
  3. Capacitat de realitzar treballs en equip per produir i comunicar investigació científica.

Continguts

L'assignatura es divideix en tres mòduls:

 

Conferències:

  1. Introducció general: La biologia com a ciència de dades
  2. Algorismes i eines per a la bioinformàtica del genoma
  3. Algorismes i eines per a la bioinformàtica estructural
  4. Expressió, epigenòmica i altres coses interessants

Laboratori:

  1. Com començar amb bases de dades biològiques
  2. Conda, Python i R com a eines bàsiques de treball en Bioinformàtica
  3. Desenvolupar i aplicar solucions en problemes comuns en bioinformàtica

PBL:

  1. 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
  2. Presentació i discussió de solucions
  3. Visió general, integració i avaluació final

Metodologia i activitats formatives


Modalitat semipresencial (blended)

L'assignatura es divideix en tres activitats principals:

  1. Sessions de fons, basades en sessions impartides pel professor i també presentacions dels estudiants.
  2. Sessions pràctiques en què el desenvolupament d’eines computacionals permetrà el lliurament d'exercicis pràctics per donar resposta a un problema proposat.
  3. Sessions d'aprenentatge basat en problemes en què els equips estudiantils estudiaran i desenvoluparan col·lectivament una solució basada en bioinformàtica per a un repte proposat.

Tota la matèria es basa en un esquema de flipped classroom, en què els estudiants hauran de treballar per preparar el contingut de les properes sessions i, en alguns casos, hauran d’exposar els seus aprenentatges als companys en un esquema de pensament col·laboratiu i crític

Sistemes i criteris d'avaluació


Modalitat semipresencial (blended)

L’avaluació es basarà en els següents ítems:

  1. Exàmens escrits:
    1. Parcial: 15% de la nota final
    2. Final (inclòs el material complet del curs): 25% de la nota final
  2. Lliurament d'exercicis pràctics: 30% de la nota final
  3. Presentació del grup PBL: 30% de la nota final

Per aprovar l'assignatura l'estudiant ha d'obtenir una nota mínima de 5 en cadascun dels ítems esmentats (Parcial, Final, Exercicis Pràctics i PBL). Si l'alumne no assoleix els 5 punts dels ítems 1a i 1b, pot fer un examen final de resposta múltiple el 25 de juny per millorar les seves notes. No hi ha una segona oportunitat per als ítems 2 i 3.

 

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:

  1. The Processes of Life: An introduction to Molecular Biology (The MIT Press) ISBN-10: 026251737X
Textos bàsics en bioinformàtica:
  1. Algoritmes de Bioinformàtica, Vol III http://bioinformaticsalgorithms.com ISBN 13: 9780990374633
  2. Bioinformàtica amb llibre de cuina Python, 2a edició ISBN-10: 1789344697
  3. Habilitats de dades de bioinformàtica: recerca reproductiva i robusta amb eines de codi obert ISBN-10: 1449367372
  © 2021 Universitat Internacional de Catalunya | Contacta'ns | Privacitat i Protecció de dades | Propietat intel·lectual
  Campus Barcelona. Tel.: 93 254 18 00 | Campus Sant Cugat. Tel.: 93 504 20 00