Obiettivi formativi

1) conoscenza di alcuni modelli discreti che vengono applicati frequentamente per modellare dei fenomeni biologi/problemi di biologia computazionale
2) abilita' di modellare un fenomeno biologico usando le stringhe, grafi, alberi, matrici
3) matematica discreta di base che viene applicata frequentamente in modelling discreto (combinatorica di base, coefficienti binomiali, aritmetica modulare, grafi, alberi)

Programma

In questo corso si studia la modellazione dei fenomeni biologici tramite modelli discreti, ovvero i diversi approcci per rappresentare e risolvere problemi di biologia molecolare tramite strutture e metodi di matematica discreta, quali grafi, stringhe (sequenze), permutazioni e matrici di interi. Affronteremo vari tra i seguenti argomenti: grafi che rappresentano l'assemblaggio di frammenti tramite sovrapposizione ("overlap graphs for fragment assembly"); grafi deBruijn per il problema di SBH ("sequencing by hybridization"); modelli discreti per la predizione della struttura secondaria dell'RNA; applicazione del "Money Changing Problem" per l'interpretazione di dati di spettrometria di massa; modellazione tramite stringhe e permutazioni del problema di riarrangiamento genomico ("genome rearrangements"). Tempo permettendo, cenni di altre applicazioni note di grafi in bioinformatica, come i grafi per "protein interaction networks" o "metabolic networks", per "protein folding", o gli alberi filogenetici.

Il corso include un'introduzione estesa alla matematica disreta di base (enumerazione, sequenze comuni, induzione, permutazioni, grafi, alberi), e una parte sulla NP-completezza.

Prerequisiti: Corso Algoritmi per la Bioinformatica (secondo anno)

Modalità d'esame

Orale, con una prova scritta intermedia