CE 405 | Ders Tanıtım Bilgileri

Dersin Adı
Bioenformatik için Programlama
Kodu
Yarıyıl
Teori
(saat/hafta)
Uygulama/Lab
(saat/hafta)
Yerel Kredi
AKTS
CE 405
Güz/Bahar
3
0
3
5

Ön Koşul(lar)
Yok
Dersin Dili
İngilizce
Dersin Türü
Seçmeli
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Koordinatörü
Öğretim Eleman(lar)ı -
Yardımcı(lar)ı -
Dersin Amacı İnsan Genomu Projesi’nin ilk sonuçlarının yayınlandığı 2004 yılından itibaren yaşam bilimleri araştırmacılarının tıbbi uygulamaları temelden değiştirecek bir çok genetik bilgiye (DNA dizilim bilgisi, protein dizilimleri, yapıları v.b.) erişimi kolaylaşmıştır. Ancak bu bilgi birçok farklı ortamda/veri tabanında farklı formatlarda tutulmakta ve bu bilgilerin analizi ve kullanılabilmesi için birçok farklı algoritma ve araçtan yararlanılması gerekmektedir. Bu dersin amacı son dönemde bilgisayar biliminin en gözde araştırma konularından olan biyoenformatik alanındaki temel terminolojiyi ve problemleri tanıtmak ve bu problemlerin çözümü için geliştirilen algoritma, method ve araçlar konusunda bilinirliği/farkındalığı artırmaktır.
Öğrenme Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Biyoenformatik problemlerini anlamak ve tanımlayabilmek için gerekli temel biyoloji konularını öğreneceklerdir.
  • Biyoenformatik araştırmalarında sıklıkla başvurulan temel veri tabanlarını tanıyacak ve veri formatları konusunda bilgi sahibi olacaklardır.
  • Biyoenformatik konusunda sıklıkla kullanılan algoritmaların teorik temellerini öğreneceklerdir.
  • Genomik bilginin analizinde ve genom boyutunda analiz çalışmalarında kullanılan temel istatistiksel yöntemleri ve PLINK programını öğreneceklerdir.
  • Biyoenformatik araştırmacılarının favori programlama dillerinden Python dili konusunda giriş seviyesinde bilgi sahibi olacak, ilgili Python kütüphanelerini tanıyacak ve öğrendikleri algoritmaları Python’da uygulama imkanı bulacaklardır.
Tanımı Bu ders biyolojik sekans (DNA, RNA, protein) analizi; moleküler yapı öngörüsü; fonksiyonel genomik, farmakogenomik ve proteomik; biyolojik yolaç analizi konularındaki algoritma ve methodlarla biyoenformatik araçları/yazılımları konularını kapsar.

 



Ders Kategorisi

Temel Meslek Dersleri
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

 

HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Giriş, dersin tanıtımı, biyoenformatik temel konular Ders notları
2 Temel biyoloji bilgileri, DNA yapısı, gen, Central dogma, protein Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 1 N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.3
3 Hücre yapısı ve Kalıtım Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 2 J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.10,11
4 SNP ve haplotip analizi, yeni nesil dizileme, Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 3 N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.8
5 Biyoloji veri tabanları ve bankaları, veri formatları Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 5 J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.2
6 FASTA, BLAST ve BLAT Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 6 J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.4; S. Bassi, Python for Bioinformatics, CRC Press , 2010 Ch. 15
7 Sıralama algoritmaları, sıralamanın istatistiksel önemi N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.6; J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.3
8 Çoklu dizi sıralaması, ve filogenetik Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 2 J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.5,6; N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.11
9 Ara sınav J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.13,14,16; N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.8
10 Yapısal biyoenformatik, protein yapısı, yapı tahmini Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 8 J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.13,14,16; N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.8
11 Genom işaretleme N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.6; J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. Ch.6
12 RNA katlanması ve motif analizi Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 7 ve ders notları
13 Ara Sınav
14 Biyoenformatik programlamaya giriş Ders notları
15 Dönemin gözden geçirilmesi
16 Proje sunumları

 

Dersin Kitabı

Önerilen ancak zorunlu olmayan kaynaklar: (1) Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 (2) N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 (3) J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. (4) S. Bassi, Python for Bioinformatics, CRC Press , 2010.

Diğer Kaynaklar Sağlanacak farklı araştırma makaleleri.

 

DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

Yarıyıl İçi Çalışmaları Sayı Katkı Payı %
Derse Katılım
1
10
Laboratuvar / Uygulama
Arazi Çalışması
Küçük Sınavlar / Stüdyo Kritiği
Ödev
4
10
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
1
30
Çalıştay
Portfolyo
Ara Sınav / Sözlü Sınav
2
30
Final Sınavı / Sözlü Sınav
1
20
Toplam

Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı
8
80
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı
1
20
Toplam

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) İş Yükü
Teorik Ders Saati
(Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati)
16
3
48
Laboratuvar / Uygulama Ders Saati
Sınav haftası dahil değildir. 16 x uygulama/lab ders saati
16
Sınıf Dışı Ders Çalışması
16
1
Arazi Çalışması
Küçük Sınavlar / Stüdyo Kritiği
Ödev
4
2
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
1
25
Çalıştay
Portfolyo
Ara Sınavlar / Sözlü Sınavlar
2
17
Final / Sözlü Sınav
1
19
    Toplam
150

 

DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

#
Program Yeterlilikleri / Çıktıları
* Katkı Düzeyi
1
2
3
4
5
1

Matematik, fen bilimleri ve Biyomedikal Mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi.

2

Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.

3

Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi.

4

Biyomedikal Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.

5

Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.

6

Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. 

7

Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.

8

Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

9

Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; Biyomedikal Mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.

10

Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.

11

Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.

*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest