Eduardo Rodriguez-Tello - Teaching

Bioinformática
Objetivo general

El objetivo de este curso es que el estudiante adquiera los conocimientos y habilidades necesarios para efectuar el análisis computacional de datos biológicos, con el fin de enunciar predicciones funcionales o estructurales sobre los mismos. Para ello durante el curso se abordarán las principales áreas de la Bioinformática: bases de datos biológicas, alineamiento de secuencias, predicción de genes y promotores, filogenética molecular, bioinformática estructural, genómica y proteómica.

Contenido temático

Introducción a la Bioinformática
Bases de datos biológicas
Alineamiento de secuencias
Predicción de genes y promotores
Filogenética molecular
Bioinformática estructural
Genómica y proteómica

Lineamientos de evaluación

Tareas y trabajos de investigación, 20%
5 examenes rápidos, 25%
Examen parcial, 25%
Proyecto final, 30%

Bibliografía

Jin Xiong. Essential Bioinformatics. Cambridge University Press, 1st edition (March 13, 2006), ISBN-10: 0521600820.
Neil C. Jones and Pavel A. Pevzner. An Introduction to Bioinformatics Algorithms. The MIT Press; 1st edition (August 1, 2004), ISBN-10: 0262101068.
Cynthia Gibas and Per Jambeck. Developing Bioinformatics Computer Skills. O'Reilly Media, Inc., 1st edition (April 15, 2001), ISBN-10: 1565926641.

Material de clase

Sesión	Fecha	Tema	Material
1	11/05/09	Presentación del curso
		Introducción a la Bioinformática
		Conceptos básicos de biología molecular, I
		Tarea 1: Leer el siguiente artículo y preparar una síntesis (en Latex) en máximo 5 páginas. Es indispensable que proporcione sus conclusiones personales (en al menos una página). Jacques Cohen, Bioinformatics: An introduction for computer scientists. ACM Computing Surveys, Volume 36, Issue 2 (June 2004). Fecha de entrega: 18 de mayo antes de las 8h00	.
2	13/05/09	Conceptos básicos de biología molecular, II
2	13/05/09	Lecturas recomendadas: Secciónes 3.8 a 3.11 del libro de Jones y Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms (ver diapositivas 4 y 5 de la presentación del curso) El libro de Gonick y Wheelis. The Cartoon Guide to Genetics	.
3	18/05/09	Bases de datos biológicas
4	20/05/09	Alineamiento de pares de secuencias
		Tarea 2: Implemente en el lenguaje de su preferencia el algoritmo de programación dinámica para alineamiento de pares de secuencias visto en clase. El algoritmo recibe como entrada dos secuencias (posiblemente de longitudes diferentes) tomadas de una BD biológica disponible en Internet y regresa el mejor alineamiento así como su puntaje. Debera entregar el código fuente documentado y un reporte (en Latex) indicando los detalles de su implementación y las instrucciones para utilizarlo. Fecha de entrega: 27 de mayo antes de las 8h00	.
		Plantilla para presentaciones capítulos 4-8 del libro de texto (Tarea 3)
5	25/05/09	Búsqueda de similitud en bases de datos (Francisco D. Hernández Rodríguez)
6	27/05/09	Alineamiento múltiple de secuencias (José Carlos Villela Tinoco)
7	01/06/09	Perfiles y modelos ocultos de Markov (Jorge Armando Martínez Peña)
8	03/06/09	Predicción de motivos y dominios en proteínas (José Manuel Romero Ximil)
9	08/06/09	Predicción de genes (Alberto García Robledo) Mapa mental de la presentación
10	10/06/09	Predicción de promotores y elementos reguladores
10	10/06/09	Tarea 4: Implemente en el lenguaje de su preferencia un algoritmo de Fuerza Bruta y uno de Branch & bound para resolver el problema de la cadena mediana (median string problem). La entrada a estos algoritmos debe ser una lista de secuencias de ADN (en formato FASTA) y un parametro entero w, que denota la longitud del motivo que el algoritmo buscará. La salida es otro conjunto de secuencias, cada una compuesta de w caracteres. Deberá entregar el código fuente documentado y un reporte (en Latex) indicando los detalles de su implementación, las instrucciones para utilizarlo y un estudio experimental comparando los dos algoritmos mediante al menos 10 casos de prueba de tamaños diferentes. Fecha de entrega: 17 de junio antes de las 8h00	.
11	15/06/09	Conceptos básicos de filogenética molecular
11	15/06/09	Tarea 5: Leer el siguiente artículo y preparar una síntesis (en Latex) en máximo 3 páginas. Es indispensable que proporcione sus conclusiones personales (en al menos media página). Whelan, S., Lio, P and Goldman, N. 2001. Molecular phylogenetics: State of the art methods for looking into the past. Trends Genet. 17:262-72. Fecha de entrega: 24 de junio antes de las 8h00	.
12	17/06/09	Construcción de árboles filogenéticos: Métodos basados en distancias
13	22/06/09	Examen Parcial	.
14	24/06/09	Revisión del Examen Parcial	.
15	29/06/09	Construcción de árboles filogenéticos: Métodos basados en caracteres (Parsimonia)
		Tarea 6: Implemente en el lenguaje C de programación un algoritmo de descenso estricto (hillclimbing) para el problema de máxima parsimonia con las siguientes funciones de vecindad: Nearest Neighbor Interchange (NNI), Subtree Pruning Regrafting (SPR), and Tree-Bisection-Reconnection (TBR). Verifique los detalles en las diapositivas 45-49 de la presentación de la sesión 15. Fecha de entrega: 20 de julio antes de las 8h00	.
		Presentaciones capítulos 12-16 del libro de texto (Tarea 7)	.
16	01/07/09	Construcción de árboles filogenéticos: Métodos basados en caracteres (Verosimilitud)
17	06/07/09	Conceptos básicos de bioinformática estructural (José Manuel Romero Ximil)
18	08/07/09	Discución acerca de los requerimientos de la Tarea 6	.
19	13/07/09	Visualización, comparación y clasificación de estructuras de proteínas (Jorge Armando Martínez Peña)
20	15/07/09	Predicción de estructuras secundarias de proteínas (Francisco D. Hernández Rodríguez)
21	20/07/09	Predicción de estructuras terciarias de proteínas (José Carlos Villela Tinoco)
22	22/07/09	Predicción de estructuras de ARN (Alberto García Robledo)
23	27/07/09	Mapeo, ensamblaje y comparación de genomas
24	29/07/09	Genómica funcional (Jorge Armando Martínez Peña)
25	03/08/09	Proteómica (Francisco D. Hernández Rodríguez)
26	05/08/09	Avance 01 del proyecto final (Análisis y Diseño)	.
27	10/08/09	Avance 02 del proyecto final (Primer prototipo implementado)	.
28	12/08/09	Avance 03 del proyecto final (Primeros experimentos)	.
29	17/08/09	Avance 04 del proyecto final (Estudio comparativo con los métodos del estado del arte)	.
30	19/08/09	Entrega del proyecto final completo (Código completo y artículo en inglés)	.

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