Programa
Primer semestre: Genómica Computacional: fundamentos y aplicaciones 1.- Fundamentos de informática en entornos bioinformáticos (5 ECTS)1.1.
Linux- Línea de comandos
- Navegación por el sistema de ficheros
- Herramientas básicas
1.2. Perl / BioPerl
- Comandos del lenguaje
- Entorno de ejecución
- Depuración de errores
1.3.
PHP / MySQL
- Presentación del modelo relacional
- Comandos útiles
- Entornos de trabajo
2.- Fundamentos de biología molecular (5 ECTS)2.1 ¿Qué es la vida y qué la caracteriza?
- Organismos y células
- Procariotas y eucariotas
- Clasificación en reinos
- Las moléculas de la vida
- Pequeñas moléculas
- Proteínas
- El ADN (ácido desoxiribonucleico)
- El ARN (ácido ribonucleico)
- Transmisión de Información
- Replicación del ADN
- Mitosis
- Meiosis
- Recombinación
2.2 Genes y genomas
- Genética clásica: Leyes de Mendel
- El gen a nivel molecular
- Ligamiento y herencia ligada al sexo
- Otros tipos de herencia biológica
- Genomas
- Secuenciación de genomas
- Predicción y anotación de genomas
2.3. De genes a proteínas
- Transcripción
- Splicing
- Traducción
- Regulación de la expresión génica
2.4. Variación genética
- Variación genética y evolución
- La teoría de la selección natural de Darwin
- Tipos de mutación
- Mutación y selección en poblaciones
- Deriva genética
- Fijación de mutaciones
2.5. Evolución de secuencias
- Tasas evolutivas
- Definición de árbol evolutivo
- Métodos de distancia
- Métodos de máxima parsimonia
- Métodos de máxima verosimilitud
3.- Genómica Computacional (5 ECTS)3.1. Búsqueda de información genómica
- Bases de datos de secuencias: NCBI, EMBL
- Navegadores genómicos: UCSC, ENSEMBL
- Transcritos: RefSeq, ESTs, Unigene
- Buscadores: Entrez, Biomart, UCSC
- Anotación funcional: GO, SO, OBO
3.2. Alineamiento de secuencias
- Evolución y similaridad
- Alineamiento de dos secuencias
- Alineamiento global y local
- Alineamiento múltiple
- Búsquedas en bases de datos
- Alineamiento de genomas
- Aplicaciones: BLAST, CLUSTALW, TCOFFEE, BLAT
3.3. Modelado de señales
- Patrones, logos de secuencia
- Matrices de pesos
- Modelos de Markov
- Pattern matching
- Descubrimiento de patrones
- Aplicaciones: MEME, RSA tolos
3.4. Prediccion de genes
- Estructura de un gen
- Predicción ab initio
- Predicción por homología
- Genómica comparativa
- Evaluación de predicciones
- Programas: geneid, genscan, N-scan, genewise
3.5. Regulación de la expresión génica
- Promotores y regiones reguladoras
- Phylogenetic footprinting
- Bases de datos: Transfac, Jaspar, ABS, Pazar
- Redes de regulación génica
- Microarrays
Segundo semestre: Biología Estructural: fundamentos y aplicaciones 1.- Genómica Funcional y análisis de microarrays (5 ECTS)1.1. Introducción a la genómica funcional y a las tecnologías "
high throughput"
- El objeto de estudio de la genómica funcional
- Métodos de obtención de datos de alto rendimiento
- Perspectiva general
- Microarraysde expresión génica
- Otros tipos de datos (SNP''s, ChIP, Proteómica)
1.2. El lenguaje de programación R
- R, software libre para estadística y los gráficos
- Manejo de datos en R
- Gráficos
- Estadística básica y avanzada
- Programación: scripts, funciones y mucho más
1.3. Análisis de datos de
microarrays- Perspectiva general del análisis de datos demicroarraysde expresión
- Lectura y control de calidad de las imágenes
- Preprocesado: normalización y filtraje
- Detección de genes diferencialmente expresados
- Busca de patrones de coexpresión mediante análisis de "clusters"
- Diagnósticos moleculares y métodos de clasificación
- La ontología génica y sus aplicaciones para la interpretación biológica
- Más allá de la expresión génica: Análisis de factores de transcripción e integración de diversos tipos de datos
1.4. Biología de sistemas (BS) y genómica funcional
- Introducción a la biología de sistemas
- Tipos de redes y técnicas para su análisis y reconstrucción
- Reconstrucción de redes metabólicas a partir de datos de alto rendimiento
- Perspectivas y aplicaciones de la BS
2.- Biología estructural (4 ECTS)2.1. Conceptos básicos
- Biología estructural
- Moléculas
- Biomoléculas
- Macromoléculas
2.2. Proteínas
Síntesis, tipos, funciones, propiedades
- Estado natural/desnaturalizado
- Estructura primaria
- Estructura secundaria
- Estructura terciaria
- Estructura cuaternaria
- Dominios estructurales
- Plegado de proteínas
- Bases de datos
2.3. Predicción de estructura (1)
- Proteínas solubles
- Cristalografía
- NMR
2.4. Predicción de estructura (2)
- Homología
- Threading Ab initio
- CASP
2.5. Estructura de ácidos nucléicos
2.6. Modelado molecular
- Átomos, campos de fuerza, interacciones
- Simulaciones
- Diseño de fármacos
3.- Aplicaciones y tendencias del sector bioinformático (3 ECTS)3.1. Aplicaciones
- Introducción. La investigación en la industría farmacéutica
- Descubrimiento de (potenciales) nuevas dianas terapèuticas
- Descubrimiento y mejora de fármacos
3.2. El sector
- Empresas de bioinformática
- Uso de la bioinformática en el entorno de la investigación
- Uso de la bioinformática en el entorno empresarial
- Uso de la bioinformática en las organizaciones sanitarias
3.3. Tendencias de futuro
- Biología de sistemas
- Ontologías, clasificaciones y diccionarios
- Integración de la información biomédica
- Vigilancia tecnológica
3.4. Marco legal
- Propiedad industrial y derechos de autor
- Ley de protección de datos de carácter personal
- Ley del medicamento
- Ley de investigación biomédica
- Directivas europeas
4.- Proyecto (3 ECTS)
Temas del proyecto:
- Genómica
- Biología Estructural
- Aplicaciones y Tendencias
- Libre
La bioinformática es en la actualidad uno de los campos de la ciencia más dinámicos y con más proyección. Es una disciplina a caballo entre la
biología molecular, la informática y la estadística, que permite usar los ordenadores para investigar la biología de nuestras moléculas.
Las principales aplicaciones de la bioinformática son la simulación, la minería de datos (
data mining) y el análisis de los datos obtenidos en los proyectos genoma (Proyecto de Genoma Humano) o proteoma. Desde finales de los sesenta, cuando las primeras secuencias de proteínas comenzaron a coleccionarse dando lugar a las primeras bases de datos en biología molecular, numerosos descubrimientos han acelerado el desarrollo científico. Un ejemplo claro es el Proyecto de Secuenciación del Genoma Humano, nuestra propia secuencia
genética. Pero ninguno de estos avances sería posible sin el uso intensivo de los ordenadores. Con la finalización de los primeros proyectos genoma y las grandes posibilidades que esta nueva información ofrece, numerosos campos científicos han experimentado un boom tanto en la concepción de nuevos experimentos, como en la obtención de resultados impactantes. Esta aparición de líneas de investigación y desarrollo hace que haya una fuerte demanda de expertos en esta área multidisciplinar, y es en este contexto donde la UOC ofrece este diploma de posgrado en
Bioinformática.
Aplicación profesional
El profesional que participe en este programa podrá aportar a su organización las siguientes competencias:
- Criterios de decisión para seleccionar aplicaciones bioinformáticas para resolución de diferentes tipos de problemas.
- Conocimiento de los últimos algoritmos de alineación de secuencias, generación de árboles evolutivos, secuenciación de genomas, predicción de genes, análisis de datos de alto rendimiento, etc.
- Conocimiento de los principales tipos de empresas presentes en el mercado de la bioinformática, así como las tendencias de futuro.
- Criterios para contratar servicios de consultoría sobre temas bioinformáticos.
- Conocimientos de los aspectos legales y jurídicos presentes en el sector de la bioinformática.
- Conocimiento de los estándares más novedosos para la explotación de información bioinformática en las bases de datos biológicas públicas (en Internet).
