DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Biyoenformatik Algoritmaları CE 508 Bahar 03+00+00 Seçmeli 3 8.0
Akademik Birim: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
Öğrenim Türü: Örgün
Ön Koşullar Programlama becerisi, Lisans düzeyinde algoritma bilgisi, Veri yapıları ve yazılım kütüphanesi kullanımı tecrübesi
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Yüksek Lisans
Dersin Koordinatörü: Bahar Delibaş
Dersin Amacı: Öğrencilerin,
(1) Biyolojik problemleri bilgisayar bilimi problemi olarak modelleme kabiliyeti
(2) Biyolojik problemlere uygulanabilir hesapsal yöntem ve algoritmalar hakkında bilgi
(3) Benzer problemlere yeni algoritma tasarımı ve gerçekleştirimi becerileri
(4) Hesapsal biyoloji ve biyoenformatik araçları hakkında tecrübe
edinmesini sağlamaktır.
Dersin İçeriği: Bir organizmayı oluşturan protein, gen ve DNA koleksiyonlarının analizi için bilgisayar bilimi yöntem araç ve algoritmalarının kullanımına bir giriş. DNA sekanslarının birleştirilmesi için gerekli çizge veri yapıları ve algoritmaları. Biyolojik dizi verileri ve hizalama problemlerine uygulanan veri yapıları ve dizi eşleştirme algoritmalarına genel bakış. Kavramların örnek dizi veritabanlarında tartışması. Kümeleme algoritmalarının mikrodizi verilerine ve gen ifade analizine, ve filojeniye uygulanması.
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Biyoenformatik alanındaki temel problemlere dair bilgi sahibi olmak.
  • 2- Biyoenformatik problemlerini çözmekte sıkça kullanılan algoritmaları anlamak.
  • 3- Verilen bir biyolojik problem için hangi tür algoritmaların uygun olacağını saptayabilmak.
  • 4- Spesifik bir biyoenformatik problemini çözmek için geliştirilmiş bir algoritmanın uygulamasını, dökümantasyonunu ve sunumunu yapmak.
  • 5- Bir takım ana biyoenformatik veri tabanları ve aletleri hakkında bilgi sahibi olmak.
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Ders anlatımları, Katılımlı problem çözme, Kodlama projesi, Öğrenci sunumları


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık ÖÇ
1 Giriş: Biyologlar için Bilgisayar Bilimleri J&P Chapter2 [1-54]
2 Giriş: Bilgisayar Bilimciler için Biyoloji J&P Chapter3 [57-79]
3 DNA Sekans Birleştirilmesi: GenBank, En kısa ortak üstdizi problemi J&P Chapter8 [247-287] 1,2,5
4 Homoloji Arama: birebir dizi eşleştirme J&P Chapter9 [311-318] 1,2
5 Homoloji Arama: ikili global eşleştirme J&P Chapter6 [147-177] 1,2
6 Homoloji Arama: ikili lokal eşleştirme, yaklaşık dizi eşleştirme (BLAST, FASTA) J&P Chapter6 [177-184] and Chapter9 [324-337] 1,2,3,4,5
7 Ara sınav
8 Gen bulma: İstatistiksel/homolojik yaklaşımlar J&P Chapter6 [193-211] 1,2,5
9 Gen bulma: Saklı Markov Modelleri https://www.nature.com/articles/nbt1004-1315, J&P Chapter11 [387-397] 1,2,5
10 Mikrodizi analizi: mikrodizilere giriş, kümeleme algoritmaları J&P Chapter10 [339-354] 1,2,3
11 Mikrodizi analizi: çizge teoremine dayalı kümeleme J&P Chapter10 [348-354], Chapter8 [265-275] 2,3,4
12 Proteinler: protein motifleri, SwissProt, PDB J&P Chapter4 [91-116] and online notes 1,2,5
13 Filojeni: uzaklık ölçüleri J&P Chapter10 [354-368] 1,2,3,4,5
14 Filojeni: parsimony metodları J&P Chapter10 [368-384] 1,2,3,4,5


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

An IntroductIon to BIoInformatIcs AlgorIthms, N. Jones, P. Pevzner, MIT Press, 2004


DİĞER KAYNAKLAR

- Bioinformatics and Functional Genomics, J. Pevsner, 2nd edition, Wiley-Blackwell, 2009.
- Algorithms on Strings, Trees, and Sequences-Computer Science and Computational Biology, D. Gusfield, Cambridge U. Press, 1997.


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Katılım - -
Laboratuvar - -
Uygulama - -
Arazi Çalışması - -
Proje 1 15
Ödev - -
Sunum/Jüri 1 25
Derse Özgü Staj - -
Diğer Uygulamalar (seminer, stüdyo kritiği, workshop vb.) - -
Dersle İlgili Sınıf Dışı Etkinlikler (okuma, bireysel çalışma vb.) - -
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 1 20
Final Sınavı 1 40
Total: 4 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Laboratuvar000
Uygulama000
Arazi Çalışması000
Proje1100100
Ödev000
Sunum/Jüriye Hazırlık12020
Derse Özgü Staj000
Diğer Uygulamalara Hazırlık000
Dersle İlgili Sınıf Dışı Etkinlikler13232
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar133
Final Sınavı133
Toplam İş Yükü (saat):200


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8 PY9 PY10 PY11 PY12
OC1 3   3                  
OC2 3   3                  
OC3 1       1              
OC4       1 3     3        
OC5         1