582313 Bioinformatiikan perusteet (6 op) syksy 2005
Tulokset: Kurssin tulokset intranetissä (pisteet on listauksessa kerrottuna kahdella). Arvostelusta voi tulla keskustelemaan ke 21.12 klo 14-15 B230.
Note to all: An alternative way to get the course credits is to write a personal (no group work here!) summary of the course material at home ('kotikoe': 24-30 pages, excl. figs and the title page). Please ask the lecturer for more information.
Esitiedot
Ohjelmointikyky, perusmatematiikka ja kurssi Tietorakenteet (tai vastaava)
Vetäjät
Veli Mäkinen (Veli.Makinen@cs.helsinki.fi), assistenttina Riikka Kaven (Riikka.Kaven@cs.helsinki.fi)
Ajankohtaista
Luennot: 27.09.-12.10. TI, KE 10-12 D122, 01.11.-07.12. TI, KE 10-12 D122
Harjoitukset: 03.10.-14.10. TI 12-14 BK106, 07.11.-09.12. TI 12-14 BK106
Lecture slides. These are good for independent studying, and I will also partly use them in my lectures.
Intranetistä löytyy Suomeksi käännetyt (ja hieman karsitut) versiot ylläolevista sitä mukaa kun luennot etenee.
Harjoitustehtävät
Esitelmien materiaalia
- Ryhmä 1: Brazma et al.: Approaches to the automatic discovery of patterns in biosequences. J. Comput Biol. 5(2):279-305, 1998. [Muistiinpanoja]
- Ryhmä 2: R. Spang, M. Rehmsmeier, J. Stoye: Sequence Database Search Using Jumping Alignments. ISMB 2000.
- (Ryhmä 3: Carillo, Lipman: The Multiple Sequence Alignment Problem in Biology.SIAM Journal on Applied Mathematics, 48(5):1073-1082, 1988).
- Ryhmä 4: Böcker: Sequencing from compomers: The puzzle. To appear in Theory of Computing Systems. Presentation
- Ryhmä 5: Exact string matching: Morris-Pratt, Boyer-Moore
- Ryhmä 6: Analyze data using Expression Profiler or GeneSpring
- Ryhmä 7: Chapter 11, Hidden Markov Models
- Ryhmä 8: Chapter 12, Randomized Algorithms / Motif finding revisited
Materiaali
Kurssikirja: Jones & Pevzner: An Introduction to Bioinformatics Algorithms. The MIT Press, 2004.
Hyödyllistä pohjatietoa molekyylibiologiasta L. Hunterin kirjasta Artificial Intelligence and Molecular Biology
Muutakin materiaalia saatetaan käyttää. Kurssin sisällön on tarkoitus pääosin noudatella em. kirjan sisältöä, mutta lisämateriaalin käyttö esitelmien teon apuna on mitä suositeltavinta.
Suorittaminen
Ks. "Note to all" sivun alussa vaihtoehtoisesta suoritustavasta.
Kurssi suoritetaan osittain seminaarimuotoisesti pienryhmissä tai pareina (2-4 hlöä/ryhmä). Ks. myös "kurssiarvosanan määräytyminen" alla. Kokoontumiset opetusohjelman mukaisina luentoaikoina koostuvat luennoista, keskustelusta ja ryhmätöistä, joihin kaikki osallistuvat.
Luennoija pitää tiistailuennot, antaen yleiskuvallisen esityksen vuorossa olevasta aihepiiristä. Keskiviikon luentoaika on varattu vetovuorossa olevan ryhmän esitykselle annatusta materiaalista. Ryhmän esityksessä keskitytään tarkemmin muutamaan erityisongelmaan. Tiistaisin tehdään myös edellisen viikon luentoihin liittyviä harjoitustehtäviä.
Jokainen ryhmä on kerran kurssin aikana vetovuorossa, sekä myös kerran opponenttina, eli antaa palautetta toisen ryhmän esityksestä.
Laskuharjoitukset tehdään itsenäisesti.
Laskuharjoitusratkaisut palautetaan paperilla harjoitusten alussa.
Lisäselvennystä sääntöihin saa luennoitsijalta ja assistentilta.
Schedule
| Wk | Dates | Grp# | Book chapter | Group members | Opp# |
|---|---|---|---|---|---|
| 39 | 27.-28.9. | Administration, Introduction: 3 Molecular Biology Primer, 5 Greedy algorithms: Rearrangements | Veli Mäkinen | ||
| 40 | 4.-5.10 | 1 | 4 Exhaustive Search: Restriction mapping, Motif finding | AN, SB, IH | 5 |
| 41 | 11.-12.10. | 2 | 6 Dynamic Programming: Alignments | TL, IS | 1 |
| 42 | 18.-19.10. | Break | |||
| 43 | 25.-26.10. | Break | |||
| 44 | 1.-2.11. | 3 | 6 Dynamic Programming: Multiple Alignments, Gene Prediction; 7 Divide-and-Conquer: Space-efficient alignment | ||
| 45 | 8.-9.11. | 4 | 8 Graphs: DNA Sequencing | JJ | 2 |
| 46 | 15.-16.11. | 5 | 9 Combinatorial Pattern Matching: similarity search | JS, RK | 6 |
| 47 | 22.-23.11. | 6 | 10 Clustering and Trees: Gene expression | RL | 7 |
| 48 | 29.-30.11. | 7 | 10 Evolutionary Trees, Phylogeny. 11 Hidden Markov Models. Vierailuesitelmä PhD Janne Ravantti: "Viirusten geenien etsintä" | RK, KK | 4 |
| 49 | 7.12 | Exercises + a presentation on Chapter 12 | JC |
Esitysten valmistelu
Jokaisen ryhmän täytyy ainakin kerran jutella kurssin vetäjän kanssa ennen ensimmäistä esiintymistään, mielellään edellisviikon keskiviikkona klo 13-14 huoneessa B230, jolloin myös muuta apua kurssiin liittyen on saatavissa.
Kurssiarvosanan määräytyminen
Kurssin läpäisemiseen vaaditaan osallistuminen ryhmätyöskentelyyn ylläkuvatulla tavalla. Kurssiarvosanaan vaikuttavat esitelmä (hylätty 0p, välttävä 0.5-1p, hyvä 1.5-2p, erinomainen 2.5-3p), harjoitustehtävät (alle 20% 0p hylätty, alle 40% 0.5p, alle 60% 1p, alle 80% 1.5p, muuten 2p). Yhteenlasketut pisteet pyöristetään arvosanaksi asteikolla 0-5. Lisäksi molemmista osasuorituksista pitää saada hyväksytty suoritus (yli 0 pistettä).
Aikataulu
Ks. opetusohjelma.
Muuta asiaan liittyvää materiaalia
Johdantoja ja yleisiä referenssejä:
- Molecular biology for computer scientists - hyvin yleinen johdatus biologiaan, alkaa elämän määrittelystä. :)
- Bioinformatiikan suomenkielinen sanasto (csc.fi)
Verkossa vapaasti luettavia biologiapuolen kirjoja:
- Lodish et al. (ed.) 1999: Molecular and Cell Biology, 4th ed., Freeman & Co.
- Griffiths et al. (ed.) 1999: Introduction to Genetic Analysis, 7th ed., New York, Freeman & Co.
- Griffiths et al. (ed.) 1999: Modern Genetic Analysis, York, Freeman & Co.
Tietokantoja:
Fylogeniaa:
Veli Mäkinen