Introduction to Applied Bioinformatics - GAF332

• Anglický název: Introduction to Applied Bioinformatics
• Zajišťuje: Katedra biochemických věd (16-16160)
• Fakulta: Farmaceutická fakulta v Hradci Králové
• Platnost: od 2021 do 2025
• Semestr: letní
• Body: 0
• E-Kredity: 2
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:písemná
• Rozsah, examinace: letní s.:0/28, Z+Zk [HS]
• Počet míst: neurčen / neomezen (neurčen)
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: odhlásit z termínu zkoušky při nesplněné rekvizitě; předmět je možno zapsat mimo plán; povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. Ing. Petra Matoušková, Ph.D.
• Korekvizity : GAF370

Anotace

čeština

Bioinformatika je mezioborová disciplína zabývající se ukládáním, tříděním, analýzou a interpretací souborů biologických dat. V rámci předmětu Základy praktické bioinformatiky se studenti dozvědí o možnostech využití dostupných bioinformatických databází a programů. Prakticky se studenti naučí vyhledávat informace a sekvenční data a seznámí se s možnostmi jejich využití. Tento předmět je založen hlavně na praktické práci u počítače a samostatném vyzkoušení různých webových aplikací. Probíraná témata zahrnují: vyhledávání literatury, databáze proteinových a nukleotidových sekvencí, porovnávání sekvencí a analýza jejich vlastností, hledání podobných sekvencí, restrikční analýza, návrh primerů, specializované databáze atd.

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

angličtina

Bioinformatics is an interdisciplinary field of science dealing with the storage, classification, analysis, and interpretation of biological data. In the subject Introduction to Applied Bioinformatics, students learn about possibilities of how to find and use bioinformatics databases and tools. This subject is focused mainly on practical usage and training of various web-based programs and software tools.<br> Topics include scientific literature search, protein and nucleotide sequences databases, sequences comparison and their feature analysis, restriction analysis, primer design, specialized databases, etc.

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Zápočet: absolvování seminářů (povoleny dvě absence) + vypracování domácích úkolů

Zkouška: písemně (u počítače)-nutno napsat alespoň na 50%

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

angličtina

Credits are obtained based on presence (at least 80%), all homeworks hand.

The exam is written by the computer (possible to use all materials from lectures).

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

Literatura

čeština

Doporučená:

• . . In Selzer, Paul M. Marhöfer, Richard J., Koch, Oliver (eds.). Applied bioinformatics : an introduction . New York, NY: Springer Berlin Heidelberg, 2018, s. -. ISBN 978-3-319-68299-0..

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

angličtina

Obligatory:

• . . In Selzer, Paul M. Marhöfer, Richard J., Koch, Oliver (eds.). Applied bioinformatics : an introduction . New York, NY: Springer Berlin Heidelberg, 2018, s. -. ISBN 978-3-319-68299-0..

Poslední úprava: Rydval Miroslav, Ing. (15.08.2025)

Metody výuky

The lessons are in the computer rooms, each lesson starts with short introduction followed by practical individual training.

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

Požadavky ke zkoušce

Practical knowledge of the subject with the possibility to use gained materials.

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

Sylabus

čeština

1. Možnosti vyhledávání dostupné literatury

• UKAŽ, Pubmed, Web of Science, Scopus

• citační programy (Web EndNote, EndNote, Mendeley)

• impakt faktor, H-index, predátorské časopisy

2.-4. Proteiny

• proteinové databáze a vyhledávání sekvencí

• formáty sekvencí a manipulace se sekvencemi

• vlastnosti sekvencí, predikce domén a transmembránových úseků

• porovnávání sekvencí, párové, mnohonásobné, vyhledání podobných sekvencí (BLAST), konstrukce fylogenetických stromů

5.-9. Nukleové kyseliny

• databáze DNA sekvencí

• analýza nukleotidové sekvence, vyhledání polymorfismů, restrikční analýza, klonování in silico

• návrh primerů pro různé aplikace (qPCR, mutageneze)

• hledání a identifikace genů, analýza „neznámých“ sekvencí, identifikace otevřeného čtecího rámce 

10. Specializované databáze - Expression Atlas, Enzyme apod.

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

angličtina

Literature search (Web of Science, Scopus, Endnote, Impact factor, H-index)

Proteins (databases, sequence search, sequence formates, sequence manipulation, features, domain prediction, multiple alignments, similarity search)

Nucleotides (databases, polymorphisms, restriction analysis, primer design, analysis of unknown sequences, open reading frame identification)

Genomes and databases, BLAST

MicroRNA databases, target search

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (25.03.2025)

Výsledky učení

The course Fundamentals of Practical Bioinformatics builds upon the knowledge acquired in the course Molecular Biology and Genetics (prerequisite).

Learning Outcomes:

Based on the acquired knowledge and skills, students will be able to:

• Define and use in the correct context the following terms: impact factor, H-index, FASTA format, primer, PCR, mutagenesis, UniProt
• Use and interpret the results of the following programs: BLAST, Multalin, Translate, Reverse complement, ORFfinder, VecScreen, Needle, Lalign, ClustalW Omega
• Search for relevant literature using the tools UKAŽ, PubMed, Web of Science, or Scopus; determine a researcher's H-index and a journal's impact factor
• Retrieve nucleotide or protein sequences and find similar sequences (BLAST)
• Analyze sequence properties (molecular weight, hydrophobicity, composition)
• Identify domains, secondary structures, and transmembrane regions
• Compare sequences (pairwise and multiple sequence alignments)
• Perform in silico restriction analysis
• Design primers for conventional amplification PCR, quantitative PCR, and mutagenesis
• Evaluate and interpret sequencing data, including sequence quality control, assessment of usable sequence length, identification of vector regions (VecScreen), identification of unknown sequences (BLASTn), and comparison of obtained sequences with available sequences (Multalin)

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (29.07.2025)

Vstupní požadavky

Exam from Molecular Biology and genetics

Poslední úprava: Matoušková Petra, doc. Ing., Ph.D. (29.07.2025)