Đang tải... (xem toàn văn)
Đề cương môn sinh tin học
34 ĐỀ CƢƠNG MÔN HỌC SINH TIN HỌC (Bioinformatics) 1. Thông tin chung về môn học - Tên môn học: Sinh tin học - Mã môn học: 211117 - Môn học: Bắt buộc - Số tín chỉ: 02 - Các môn học tiên quyết: Sinh học phân tử, Di truyền số lượng, Phương pháp nghiên cứu khoa học - Giờ tín chỉ đối với các hoạt động: 45 tiết + Nghe giảng lý thuyết: 8 tiết + Sửa bài tập cá nhân và nhóm: 3 tiết + Hoạt động theo nhóm – thảo luận: 4 tiết + Thực hành, thực tập (ở Phòng máy tính): 30 tiết + Tự học: 45 tiết 2. Mục tiêu của môn học Môn học giới thiệu cho sinh viên ngành Công nghệ Sinh học về hệ thống dữ liệu sinh học (các ấn phẩm, công trình khoa học và các trình tự sinh học) và phương pháp khai thác dữ liệu trên mạng Internet (bao gồm việc tìm kiếm và sử dụng các phần mềm trực tuyến). Đồng thời, sinh viên cũng được làm quen một số công cụ phần mềm phân tích trình tự gene, protein trong sinh học phân tử và kỹ thuật di truyền. Ngoài ra, việc phân tích các dữ liệu từ thực nghiệm sinh học phân tử cũng được trình bày trong môn học này. Thông qua môn học, sinh viên có khả năng tự tìm được các bài báo về nghiên cứu công nghệ sinh học, trình tự sinh học như trình tự DNA, RNA, protein, các cấu trúc sinh học, xử lý các thông tin cũng như trình tự sinh học đó như thiết kế mồi, sắp giống cột, tìm motif, tìm ORF, tạo cây phân loài từ trình tự hay từ kết quả của các kỹ thuật marker phân tử. 3. Tóm tắt nội dung môn học Khai thác dữ liệu trên mạng Internet: nguyên tắc cơ bản về tìm kiếm thông tin trên mạng Internet; tìm kiếm các bài báo, các nghiên cứu về công nghệ sinh học trên mạng Internet; giới thiệu về CSDL sinh học lớn trên mạng Internet như CSDL NCBI của Mỹ, EMBL của Châu Âu và DDPJ của Nhật Bản, nguyên tắc cơ bản về cách tìm và truy xuất các trình tự sinh học có trong các CSDL này, nhằm phục vụ cho nghiên cứu về sinh học phân tử, vi sinh và sinh hóa trong công nghệ sinh học, khai thác các phần mềm trực tuyến như: BLAST (tìm kiếm trình tự tương đồng), ORFfinder (tìm kiếm khung đọc mở) của CSDL sinh học NCBI; Primer3 phục vụ cho thiết kế mồi; lập bản đồ enzyme cắt giới hạn bằng webcut… Làm quen một số công cụ phần mềm phân tích gene trong sinh học phân tử và kỹ thuật di truyền: ClustalX: sắp giong cột hai hay nhiều trình tự, xây dựng cây phả hệ dựa trên phương pháp neighbour-joining; TreeView: vẽ cây phả hệ dựa trên dữ liệu ra của phần mềm ClustalX, Phylip…; DNAclub: là phần mềm khá thông dụng trong sinh học phân tử có các công cụ như thiết kế mồi, lập bản đồ enzyme cắt giới hạn, dịch mã trình tự, tìm ORF, tạo trình tự reverse, complement …; Plasdraw: vẽ bản đồ plasmid trong kỹ thuật tạo dòng; Annhyb: là phần mềm hỗ trợ việc trình bày các kết quả nghiên cứu về sinh học phân tử cũng như công nghệ di truyền có liên quan đến các trình tự sinh học. Ngoài ra, Annhyb còn có them một số tính năng trong phần mềm DNAclub; NTSYSPC: giúp phân nhóm di truyền trên cơ sở biểu hiện đa hình từ kết quả diện di trong kỹ thuật RAPD, RFLP, SSR và AFLP; Chromas: hiển thị kết quả giải trình tự dưới dạng các mũi màu và cho xuất kết quả trình tự thành tập tin văn bản; giới thiệu khái quát, cách sử dụng và ứng dụng của bộ phần mềm về BioInformatics đầu tiên của Việt Nam (HiBO). 35 4. Nội dung chi tiết môn học Chƣơng Mở đầu: Giới thiệu sơ lƣợc về Bioinformatics Chƣơng 1: Tìm kiếm dữ liệu trên internet Bài 1 : Tìm kiếm dữ liệu trên internet Bài 2: Tìm kiếm các bài báo khoa học, công trình nghiên cứu về sinh học, công nghiên cứu Bài 3: Giới thiệu về cơ sở dữ liệu (CSDL) trình tự sinh học Bài 4: Tìm kiếm các trình tụe sinh học Bài 5: Tìm kiếm các trình tự sinh học bằng công cụ BLAST (tiếp theo) Chƣơng 2: Sắp gióng cột (Alignment) Bài 6: Săp gióng cột hai hay nhiều trình tự Chƣơng 3: Công cụ BLAST Bài 7: Công cụ BLAST cơ bản Bài 8: Công cụ BLAST nâng cao Chƣơng 4: Phân tích trình tự DNA cơ bản Bài 10: Phân tích trình tự DNA Chƣơng 5: Thiết kế mồi (primer) Bài 9: Các bước thực hiện thiết kế mồi (primer) và các phần mềm thiết mồi Bài 10: Trình tự dùng để thiết kế mồi và cách kiểm tra mồi Chƣơng 6: Sơ lƣợc về công cụ đánh giá độ đa dạng di truyền bằng marker phân tử và trình tự sin học Bài 10: Sơ lược về phả hệ phân tử Bài 11: Phân nhóm di truyền trên cơ sở biểu hiện đa hình từ kết quả điện di trong kỹ thuật RAPD, RFLP, SSR, AFLP Chƣơng 7: Một số công cụ hỗ trợ khác Bài 12: Vẽ bản đồ plasmid Bài 13: Trình kết quả trong nghiên cứu sinh học phân tử Bài 14: HBO – Phần mềm sinh tin học Việt Nam đầu tiên 5. Học liệu 5.1. Học liệu bắt buộc: giáo trình do giảng viên soạn và cập nhật hằng năm 5.2 Học liệu tham khảo 1. David W. Mount. Bioinformatics. Sequence and Genome Analysis, 2nd ed 2. 2nd edition, Prentice Hall, 2001. Bioinformatics Genes, Proteins and Computers 1st ed., Bios Scientific Publishers, 2003 3. Trần Linh Thước. 2002. Giáo trình thực tập Sinh tin học, Trường ĐHKHTN Tp. HCM. 6. Chính sách đối với môn học và các yêu cầu khác của giảng viên Sinh viên phải nộp bài tập hàng tuần và tổng số điểm của tổng số bài tập của sinh viên phải đạt trên 50%. Đây là điều kiện để SV được tham gia đợt kiểm tra cuối kì, hiểu được lý thuyết và vận dụng trong bài tập cũng như thực tế. Sinh viên dịch thuật ít nhất 2 tài liệu khoa học (bài báo, chương mục của sách) do giáo viên cung cấp 7. Phƣơng pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học Mỗi tuần một bài tập, sinh viên có thể làm theo nhóm và nộp theo nhóm (mỗi nhóm tối đa 2 SV). Bài tập sẽ được sửa trong giờ bài tập và thang điểm tối đa là 10. Điểm tích lũy của các bài tập là thang quyết định cho việc được thi cuối kỳ (đạt trên 50% tổng số điểm của tổng số bài tập). Nội dung đánh giá: Seminar (30%), Kiểm tra - đánh giá cuối kì (70%). Tiêu chí đánh giá các loại bài tập: tổng số điểm SV đạt được trên tổng số bài tập phải từ 50% trở lên mới được tham gia vào đợt kiểm tra cuối kỳ và kiểm tra đợt hai (nếu có) . 34 ĐỀ CƢƠNG MÔN HỌC SINH TIN HỌC (Bioinformatics) 1. Thông tin chung về môn học - Tên môn học: Sinh tin học - Mã môn học: 211117 - Môn học: Bắt. tính): 30 tiết + Tự học: 45 tiết 2. Mục tiêu của môn học Môn học giới thiệu cho sinh viên ngành Công nghệ Sinh học về hệ thống dữ liệu sinh học (các ấn phẩm,