Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Uzyskanie wiedzy i umiejętności w zakresie podstawowych metod i narzędzi bioinformatycznych poprzez poszerzenie posiadanej wiedzy z biologii ze szkoły średniej oraz zastosowanie do niej, wiedzy z informatyki, z poprzednich lat studiów

Ogólne informacje o zajęciach: Zajęcia prowadzone są w formie wykładu i laboratorium. Na koniec, wystawiana jest ocena końcowa z przedmiotu (modułu).

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	S. Hartmann, J. Selbig	Introductory Bioinformatics	Fourth Edition, .	2013
2	J. Pevsner	Bioinformatics and Functional Genomics	Second Edition.	2009
3	J.-M. Claverie, C. Notredame	Bioinformatics for Dummies	Second Edition.	2011
4	J.T.L. Wang, et al.	Data Mining in Bioinformatics	Springer.	2010
5	G. Alterovitz, M. Ramoni	Knowledge-Based Bioinformatics: From analysis to interpretation	Wiley.	2010

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	A. D. Baxevanis, B. F. F. Ouellette	Bioinformatyka . Podręcznik do analizy genów i białek	PWN, Warszawa.	2005
2	P. G. Higgs, T. K. Attwood	Bioinformatyka i ewolucja molekularna	PWN, Warszawa, .	2008
3	T.A.Brown	Genomy	PWN Warszawa.	2009
4	B.D.Hames, N.M. Hooper	Biochemia – krótkie wykłady	PWN.	2006
5	S. Doonan	Białka i peptydy	PWN, Warszawa.	2008

Literatura do samodzielnego studiowania

1	J.Xiong	Podstawy bioinformatyki	Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego.	2009
2	L. Stryer	Biochemia (ew. późniejsze wydania)	W. H. Freeman.	1975
3	M. Pietal	inne publikacje, nieujęte w Karcie Przedmiotu (2007, 2012, 2015, 2016)	[Dostępne na stronie domowej Google Scholar].	2007

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: studiowanie na określonym semestrze (bez różnic programowych), ukończenie szkoły średniej z przedmiotem kursowym Biologia

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: podstawowa wiedza z biologii (mile widziana matura z biologii)

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: zaawansowana znajomość informatyki, wiedza na temat technik analiz danych (w tym: dużych zbiorów danych) i/lub metod uczenia maszynowego / AI

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Zna podstawowe bioinformatyczne bazy danych i potrafi wyszukiwać i pozyskiwać z nich informacje.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, obserwacja wykonawstwa	K_W06+ K_W07++ K_U02+++ K_K03+	P7S_KO P7S_UU P7S_WK
02	Zna metody komputerowej reprezentacji 3D struktur makrocząsteczek oraz podstawowe elementy 3D struktur białek. Potrafi wizualizować modele 3D struktur białek. Zna metody przewidywania struktur 3D białek i ncRNA.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, obserwacja wykonawstwa	K_W07+++ K_U02+ K_U13++ K_K03++	P7S_KO P7S_UU P7S_UW P7S_WK
03	Zna dogłębnie problematykę przetwarzania oraz analiz map 2D makrocząsteczek (białka, RNA, chromatyna) oraz potrafi szczegółowo wskazać tak różnice jak i podobieństwa pomiędzy nimi.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, obserwacja wykonawstwa	K_W07+++ K_U13++ K_K03+	P7S_KO P7S_UW P7S_WK
04	Zna podstawy genomiki, potrafi rozróżnić genomy prokariotyczne, eukariotyczne oraz ruchome elementy genetyczne czy aspekty epigenetyki.	wykład, laboratorium problemowe	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, obserwacja wykonawstwa	K_W07+ K_U02+++ K_K03++	P7S_KO P7S_UU P7S_WK

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
3	TK01	Wstęp do bioinformatyki. Bioinformatyka - cele, biologiczne bazy danych, sekwencja aminokwasowa oraz DNA. Struktury białek, podstawy filogenetyki.	W01	MEK01 MEK04
3	TK02	Wstęp do bioinformatyki. Kodony; kodony START, STOP, mutacje - rodzaje, podobieństwo sekwencji a homologia, przyrównanie dwóch i wielu sekwencji, wyszukiwanie sekwencji w bazach danych; algorytmy DotPlot, Fasta, Smith-Waterman, BLAST.	W02,L01	MEK01 MEK04
3	TK03	Wstęp do bioinformatyki. Mapowanie i składanie sekwencji genomów, adnotowanie genomów, genomika porównawcza, mikromacierze, analiza ekspresji białek, modyfikacje potranslacyjne, interakcje białek (PPI).	W03	MEK01 MEK04
3	TK04	Bioinformatyka strukturalna. Mutacje a budowa i funkcja białek, metody rozwiązywania struktur białek i RNA, mapy kontaktów białek, narzędzia do analiz map kontaktów, przewidywanie struktur białek (de novo, ab initio), modelowanie homologiczne, eksperyment CASP, przewidywanie map kontaktów, parowania kanoniczne RNA, struktura drugorzędowa RNA, krawędzie interakcji.	W04,L02,L03	MEK02 MEK03
3	TK05	Bioinformatyka strukturalna. Budowa chromatyny, struktura i funkcja chromatyny, rozwiązywanie struktury chromatyny, macierze interakcji chromatyny Hi-C, ChIA-PET, algorytmy modelowania struktury chromatyny z macierzy interakcji, macierze interakcji chromatyny - single-cell Hi-C, ChIA-Drop, Pore-C, sposoby normalizacji macierzy interakcji.	W05,L04	MEK02 MEK03
3	TK06	Reverse-engineering szczepionki Pfizer SARS-CoV-2. SARS-CoV-2, COVID-19, szczepionka mRNA Pfizer: uwarunkowania i analiza, szczepionka mRNA Pfizer: reverse engineering, inne szczepionki na SARS-CoV-2.	W06	MEK04
3	TK07	Serwer NanoForms: składanie małych genomów sekwencjonowanych techniką Oxford Nanopore, Oxford Nanopore + Illumina.	W07,L05	MEK01 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem. Inne: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem. Inne: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.	Inne: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)
Egzamin (sem. 3)	Przygotowanie do egzaminu: 7.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem. Inne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Wykład kończy się zaliczeniem pisemnym. Jest to test wiedzy wyniesionej z wykładu, choć mogą pojawić się pytania otwarte.
Laboratorium	Laboratorium kończy się oceną będącą średnią arytmetyczną ocen z kolokwiów, których w semestrze może być min. 2.
Ocena końcowa	Ocena końcowa z przedmiotu (modułu) jest średnią arytmetyczną ocen z wykładu oraz laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	M. Chiliński; S. Gadakh; J. Gawor; K. Jodkowska; M. Piętal; D. Plewczynski; K. Sengupta; N. Zawrotna	Consensus-Based Identification and Comparative Analysis of Structural Variants and Their Influence on 3D Genome Structure Using Long- and Short-Read Sequencing Technologies in Polish Families	2023
2	A. Czmil; S. Czmil; M. Ćmil; J. Gawor; M. Piętal; D. Plewczynski; M. Sochacka-Piętal; D. Strzałka; T. Wołkowicz; M. Wroński	NanoForms: an integrated server for processing, analysis and assembly of raw sequencing data of microbial genomes, from Oxford Nanopore technology	2022
3	M. Piętal	Brakujące wartości w danych: problematyka, wyzwania, metody	2020