Дисципліна: Біоінформатика та комп’ютерне моделюваня біологічних процесів
Кількість годин (кредитів ЄКТС): 90 (3)
Мета дисципліни: ознайомити студентів із основними концепціями і галузями застосування біоінформатики, базами даних і сучасними інформаційними технологіями в біологічних дослідженнях, забезпечити отримання студентами практичних навичок застосування біоінформатичних інструментів пошуку, представлення і аналізу біологічної інформації, а також сформувати у студента загальні знання та вміння щодо побудови математичних моделей біологічних процесів та їх всебічного аналізу з використанням сучасних інформаційних технологій.
Завдання дисципліни: ознайомити з сучасними інформаційними технологіями та методами в біології, роботою з базами даних та основами аналізу біологічних даних, сформувати уявлення про загальні підходи щодо побудови математичних моделей біологічних процесів, побудову та всебічний аналіз біологічних процесів та їх моделей.
В результаті вивчення дисципліни студент повинен
знати:
- основні концепції аналізу біологічних даних;
- основні принципи біоінформатики;
- біологічні та математичні закони формування інформаційних систем;
- механізм впливу факторів на динаміку інформації;
- основні приницип моделювання в біології.
вміти:
- аналізувати та порівнювати біологічні тексти та біологічні дані;
- працювати з банками даних біологічних послідовностей і просторових структур;
- розраховувати поведінку і аналізувати особливості просторової структури білків, визначати білок-кодуючи ділянки в нуклеотидних послідовностях;
- проводити філогенетичний аналіз;
- будувати математичні моделі біологічних процесів;
- вміти цілісно і системно мислити.
Дисципліна забезпечує набуття студентами таких компетентностей:
інтегральної:
- здатність розв’язувати складні задачі і проблеми в галузі біологічних наук і на межі предметних галузей, що передбачає проведення досліджень та/або здійснення інновацій та характеризується невизначеністю умов і вимог.
загальних:
- здатність генерувати нові ідеї (креативність);
- здатність виконувати професійні функції і проводити дослідження на відповідному рівні у галузі біологічних наук і на межі предметних галузей;
- здатність до абстрактного мислення, аналізу і синтезу інформації в галузі біології і на межі предметних галузей;
- здатність користуватися сучасними інформаційними технологіями та аналізувати інформацію в галузі біології і на межі предметних галузей.
спеціальних (фахових, предметних):
- здатність застосовувати знання у професійній діяльності з урахуванням новітніх досягнень, у т.ч. для дослідницької роботи;
- здатність на основі розуміння сучасних наукових фактів, концепцій, теорій, принципів і методів приймати рішення з важливих проблем біології і на межі предметних галузей;
- здатність планувати і проводити наукові дослідження в галузі біології і на межі предметних галузей, здійснювати їх інформаційне, методичне, матеріальне забезпечення, інтерпретувати дані і робити висновки, готувати результати наукових робіт до оприлюднення;
- вміння формулювати задачі моделювання, створювати моделі об’єктів і процесів у живих організмах та їхніх компонентах із використанням математичних методів й інформаційних технологій;
- здатність адекватно застосовувати існуючі та розробляти нові методи розв’язання науковотеоретичних та прикладних задач біології.
Зміст дисципліни (тематика):
Змістовий модуль 1. Основи біоінформатики
Тема 1. Біоінформатика як наука. Предмет, об’єкт, мета і завдання дисципліни.
Тема 2. Біоінформаційні дані, мережі і бази.
Тема 3. Інфраструктура біоінформатики. порівняння даних.
Тема 4. Методи біоінформаційного аналізу.
Тема 5. Множинні вирівнювання послідовностей.
Тема 6. Секвенування біологічних послідовностей і експресія генів.
Тема 7. Біоінформаційний аналіз.
Тема 8. Біоінформатика в фармації. Медична геноміка та фармакогеноміка.
Змістовий модуль 2. Основи моделювання біологічних процесів
Тема 9. Принципи побудови математичних моделей біологічних процесів.
Тема 10. Популяційні та еволюційні моделі.
Тема 11. Моделі внутрішньовидової та міжвидової конкуренції.
Тема 12. Моделі загоєння рани та росту злоякісної пухлини.
Тема 13. Модель «хижак-жертва».
Тема 14. Модель регуляції клітинного циклу.
