بیوانفورماتیک

M O B I N A · 11/8/21

آموزش مقدماتی بیوانفورماتیک (Bioinformatics)

بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست شناسی مولکولی است. دانش بیوانفورماتیک تلفیقی از علوم زیست شناسی و کامپیوتر است. پیشرفت های انجام شده در زیست شناسی و فناوری های جدید در ذخیره و بازیابی موجب شده این دو علم به هم گره بخورند. دانش بیوانفورماتیک، یک دانش بین رشته ای است که با استفاده از تکنیک های موجود در علوم کامپیوتر، ریاضی، ژنتیک، شیمی و فیزیک، مسائل مختلف زیست شناختی را در سطح مولکولی حل می کند.

توضیحات تکمیلی

بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست شناسی مولکولی است. دانش بیوانفورماتیک تلفیقی از علوم زیست شناسی و کامپیوتر است. پیشرفت های انجام شده در زیست شناسی و فناوری های جدید در ذخیره و بازیابی موجب شده این دو علم به هم گره بخورند. دانش بیوانفورماتیک، یک دانش بین رشته ای است که با استفاده از تکنیک های موجود در علوم کامپیوتر، ریاضی، ژنتیک، شیمی و فیزیک، مسائل مختلف زیست شناختی را در سطح مولکولی حل می کند.

آموزش بیوانفورماتیک مقدماتی شامل دو بخش است. در بخش اول مروری بر زیست مولکولی انجام می شود و سپس بیوانفورماتیک و تاریخچه آن و در ادامه تطابق دوتایی و چندتایی توالی ها، جستجوی توالی، مدل مارکوف مخفی، پروفایل، PSSM و در نهایت ساخت درخت فیلوژنتیکی (Phylogenetic tree) آموزش داده می شود. این آموزش هم مفاهیم تئوری و هم عملی می پردازد و نرم افزارها و سایت ها و دیتابیس های اولیه را آموزش می دهد.

در بخش دوم زبان R آموزش داده می شود. این آموزش مقدماتی است و مفاهیم پایه برای یک دانشجوی علاقه مند به کار در مباحث بیوانفورماتیک آموزش داده می شود. همچنین با تعدادی از پکیج های بیوانفورماتیکی آشنا می شود.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

درس یکم: مروری بر زیست مولکولی
- ساختار DNA و RNA
- همانندسازی (DNA replication)
- رونویسی (Transcription)
- ترجمه
درس دوم: مقدمات بیوانفورماتیک (Bioinformatics)
- تعریف بیوانفورماتیک
- تاریخچه
- جنبه های آنالیز بیوانفورماتیک
- کاربردها
- محدودیت ها
درس سوم: پایگاه داده های زیستی
درس چهارم: انطباق دوتایی توالی ها
درس پنجم: جستجوی تشابه در پایگاه داده ها
درس ششم: انطباق چندگانه توالی ها
درس هفتم: ‎HMM‎ – PSSM‎ – پیشگویی دمین و موتیف
- ماتریس نمره دهی اختصاصی جایگاه (PSSM)
- پروفایل
- مدل مارکوف مخفی (HMM)
- پیشگویی دمین و موتیف
درس هشتم: فیلوژنتیک (Phylogenetics)
درس نهم: آموزش برنامه نویسی R
- تعریف متغیر
- عملگرها
- بردار
- لیست
- ماتریس
- آرایه
- دیتا فریم
- رشته
- نحوه فراخوانی پکیج
- رسم پلات
- Boxplots
- رسم هیستوگرام
- دستورهای حلقه
- فانکشن (Function)
- دستور Apply
- توزیع ها
  - توزیع یکنواخت
  - توزیع نرمال
- توزیع کای اسکوئر
- خواندن و نوشتن از فایل اکسل و فایل متنی
- ggplot
- آشنایی با پکیج های بیوانفورماتیک