Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Wielkoskalowe metody pomiarowe w biologii molekularnej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-ELEIM-MSP-MPB Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Wielkoskalowe metody pomiarowe w biologii molekularnej
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane obieralne )-Elektronika i informatyka w medycynie-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane obowiązkowe )-Inżynieria biomedyczna-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

MPB

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technikami pomiarowymi stosowanymi we współczesnej biologii molekularnej. Wykład jest skupiony przede wszystkim na omówieniu nowoczesnych metod, takich jak mikromacierze, spektrometria mas i szybkie sekwencjonowanie DNA, które pozwalają uzyskać informacje o wielu tysiącach genów lub białek jednocześnie. Istotnym elementem wykładu jest przedstawienie zagadnień związanych z przetwarzaniem wstępnym, analizą statystyczną i klasyfikacją danych pomiarowych oraz wnioskowaniem na ich podstawie o właściwościach i funkcji badanych biomolekuł. Tematyka przedmiotu związana jest z dziedziną wiedzy mającą obecnie coraz większe znaczenie nie tylko dla badań biologicznych, ale także np. dla rozwoju diagnostyki medycznej. Co jednak równie istotne, nabyte w ramach wykładu i zajęć projektowych praktyczne umiejętności w zakresie analizy wielowymiarowych danych pomiarowych mogą być z powodzeniem wykorzystane w szeregu innych zastosowań, niekoniecznie (...)

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technikami pomiarowymi stosowanymi we współczesnej biologii molekularnej. Wykład jest skupiony przede wszystkim na omówieniu nowoczesnych metod, takich jak mikromacierze, spektrometria mas i szybkie sekwencjonowanie DNA, które pozwalają uzyskać informacje o wielu tysiącach genów lub białek jednocześnie. Istotnym elementem wykładu jest przedstawienie zagadnień związanych z przetwarzaniem wstępnym, analizą statystyczną i klasyfikacją danych pomiarowych oraz wnioskowaniem na ich podstawie o właściwościach i funkcji badanych biomolekuł. Tematyka przedmiotu związana jest z dziedziną wiedzy mającą obecnie coraz większe znaczenie nie tylko dla badań biologicznych, ale także np. dla rozwoju diagnostyki medycznej. Co jednak równie istotne, nabyte w ramach wykładu i zajęć projektowych praktyczne umiejętności w zakresie analizy wielowymiarowych danych pomiarowych mogą być z powodzeniem wykorzystane w szeregu innych zastosowań, niekoniecznie związanych z biologią molekularną.

Treść wykładu

  1. Podstawowe pojęcia z zakresu biologii molekularnej. Budowa i
    właściwości biomolekuł (DNA, RNA i białek). Pojęcia genomu,
    transkryptomu i proteomu (2h).

  2. Badania wielkoskalowe w biologii molekularnej. Zdefiniowanie
    zakresów badań genomiki, transkryptomiki, proteomiki oraz
    przedstawienie ich roli w badaniach podstawowych, biotechnologii i
    diagnostyce medycznej (2h).

  3. Klasyczne i nowoczesne techniki sekwencjonowania genomu (2h).

  4. Mikromacierze DNA. Budowa, rodzaje i zastosowania mikromacierzy
    DNA. Wyznaczanie liczbowych miar ekspresji genów na podstawie pomiarów
    mikromacierzowych (2h).

  5. Analiza statystyczna danych o dużej wymiarowości na przykładzie
    mikromacierzy. Omówienie podstaw statystycznego opisu danych
    pomiarowych. Cele analizy statystycznej danych biologicznych (2h).

  6. Selekcja cech różnicujących próbki biologiczne. Parametryczne i
    nieparametryczne testy statystyczne. Metody korekcji wyników pod kątem
    jednoczesnego testowania wielu hipotez (3h).

  7. Techniki redukcji wymiarowości danych. Analiza składowych
    głównych. Grupowanie genów i próbek przy użyciu algorytmów
    klasteryzacji (4h).

  8. Klasyfikacja danych biologicznych. Prezentacja podstawowych
    rodzajów klasyfikatorów statystycznych oraz klasyfikatorów
    wykorzystujących metody uczenia maszynowego (3h).

  9. Spektrometria mas jako podstawowe narzędzie analityczne
    proteomiki. Budowa i zasada pomiaru w spektrometrze mas. Widmo mas.
    Główne rodzaje spektrometrów wykorzystywanych w badaniach biologicznych
    (2h).

  10. Analiza danych spektrometrycznych o charakterze jakościowym.
    Metody identyfikacji białek na podstawie danych ze spektrometrii mas:
    systemy bazodanowe, sekwencjonowanie de novo, metody z częściową
    interpretacją widma (2h).

  11. Analiza danych spektrometrycznych o charakterze ilościowym (2h).

  12. Bioinformatyczne bazy danych i analiza funkcjonalna zbiorów genów
    i białek. Przegląd ogólnodostępnych repozytoriów bioinformatycznych.
    Wykorzystanie baz danych podczas interpretacji wyników eksperymentów
    biologicznych (4h).


  13. Zakres projektu
    Zajęcia projektowe umożliwiają nabycie praktycznych umiejętności w zakresie analizy danych pochodzących z badań biologicznych wykorzystujących wielkoskalowe techniki pomiarowe. Tematy zadań dotyczyć będą samodzielnej implementacji w wybranym języku programowania jednego z omawianych na wykładzie algorytmów lub eksperymentalnego porównania właściwości różnych algorytmów przy wykorzystaniu już istniejących bibliotek.

Literatura:

    1. D. P. Berrar , W. Dubitzky, M. Granzow: A Practical Approach to
      Microarray Data Analysis. Kluwer Academic Publishers, 2003.

    2. Speed T.: Statistical Analysis of Gene Expression Microarray
      Data. Chapman Hall/CRC, 2003.

    3. Krzyśko M., Wołyński W., Górecki T., Skorzybut M.: Systemy uczące
      się. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2008.

    4. Dass C.: Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry. John
      Wiley & Sons 2007.

    5. Matthiesen R.: Mass Spectrometry Data Analysis in Proteomics.
      Humana Press, 2006.

    6. Srivastava S.: Informatics in Proteomics. CRC Press, 2005.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2014-09-29 - 2015-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2014-02-24 - 2014-09-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 3 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 3 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2013-02-20 - 2013-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tymon Rubel
Prowadzący grup: Tymon Rubel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.