Codice insegnamento

4S011601

Crediti

9

Coordinatore

Giovanni Malerba

Lingua di erogazione

Inglese

Corsi Singoli

Non Autorizzato

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi di apprendimento

Il corso mira a fornire allo studente le nozioni di base della bioinformatica per la biologia strutturale e della genomica computazionale applicata a rilevanti problematiche biomediche. Integrando ore di lezione frontale con esercitazioni in laboratorio informatico, fornisce inoltre gli strumenti operativi per applicare le conoscenze acquisite in specifici ambiti della medicina personalizzata.
Il corso è strutturato in due moduli distinti:
- il modulo Molecular Modeling and structural bioinformatics illustra gli strumenti bioinformatici a supporto della biologia strutturale. Permette allo studente di comprendere ed utilizzare l’informazione contenuta nei database di interesse per la biologia strutturale per la costruzione di modelli di macromolecole biologiche e dei loro complessi. Fornisce le basi della modellistica computazionale per lo studio e la predizione di complessi proteina- proteina e proteina-ligando, e delle tecniche di simulazione molecolare, con esempi di analisi di sistemi biomolecolari in condizioni patologiche.
- il modulo Computational and functional genomics fornisce le conoscenze per poter utilizzare le procedure computazionali per lo studio dei modelli Mendeliani e complessi tramite l’analisi e l'inferenza delle relazioni tra i diversi fattori genetici utilizzando dati genomici e su larga scala, compresi i metodi per l'integrazione dell'espressione genica e di altri dati. Fornisce inoltre le competenze chiave per gestire i "big data" nell'era della genomica.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito:
a) conoscenza approfondita delle tecniche di bioinformatica strutturale per lo studio in silico della struttura e dell’interazione fra biomolecole in condizioni normali e patologiche;
b) conoscenza applicativa dei database e degli algoritmi per la predizione di complessi proteina-ligando e proteina- proteina;
c) conoscenza approfondita delle tecniche computazionali avanzate per l’analisi di big-data genetici nell’ambito della genomica e trascrittomica;
d) capacità di affrontare studi della associazione e linkage del fattore genetico con malattie Mendeliane e malattie complesse.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Modulo Molecular Modeling and structural bioinformatics: L’esame è composto da una prova scritta contenente domande aperte sulle nozioni apprese durante le lezioni teoriche e una relazione su un progetto di bioinformatica strutturale assegnato a gruppi di studenti.
Modulo Computational and functional genomics: L’esame è composto da una prova orale con domande sulle nozioni apprese durante le lezioni teoriche e una relazione su un progetto di genomica computazionale assegnato a gruppi di studenti.

Criteri di valutazione

Per superare l’esame lo studente deve dimostrare di avere raggiunto interamente gli obiettivi formativi preposti. Il voto complessivo è la media pesata dei voti ottenuti nei due moduli.
Per il modulo Molecular Modeling and structural bioinformatics verrà valutato specificamente: la capacità di reperire e interpretare informazioni di rilevanza per la biologia strutturale tramite la consultazione di database; la capacità di risolvere problemi di bioinformatica strutturale con esempi di rilevanza biomedica; la capacità di sintetizzare ed esporre un progetto completo di bioinformatica strutturale su un argomento assegnato.
Per il modulo Computational and functional genomics verrà valutato specificatamente: la capacità di disegnare gli studi per l’analisi del fattore genetico a seconda del modello di trasmissione del carattere; la capacità di allestire le opportune pipeline di strumenti computazionali per l’analisi del dato genomico e trascrittomico sul larga scala; la capacità di combinare i diversi strumenti computazionali assieme alle informazioni reperibili dai database per l’integrazione e l’interpretazione del dato genetico in funzione della variabilità del carattere associata.