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Laboratorio di elementi di Bioinformatica

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Bioinformatics Laboratory

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
SAF0053
Docente
Prof. Lorenzo Barchi (Affidamento interno)
Corso di studio
[001717] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
Anno
3° anno
Tipologia
F - Altre attività
Crediti/Valenza
4
SSD attività didattica
AGR/07 - genetica agraria
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti
Aver sostenuto l'esame di Genetica e miglioramento genetico./
Passed the exam of Genetics and genetic improvement.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

I recenti progressi nel campo della ricerca genomica stanno cambiando il modo di affrontare molti problemi della biologia; di conseguenza la Bioinformatica sta assumendo un ruolo sempre più centrale, sia per quanto riguarda la gestione e l'integrazione dei dati biologici, sia per l'elaborazione dell'informazione che molto spesso richiede lo sviluppo di procedure informatiche e algoritmi nuovi.

L'insegnamento si inserisce quindi nell'obiettivo Area tecnica speciale, che consiste nell'offerta di attività di laboratori specifici per il settore agrario.

Recent advances in genomic research are changing how to deal with many biology issues; As a result, Bioinformatics is playing an increasingly central role both in the management/integration of biological data and in the processing of information, which often requires the development of new computer procedures and algorithms.

The course then fits into the objective Special Technical Area, which consists in offering specific workshops for the agrarian sector.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

L'insegnamento si propone di far acquisire agli studenti conoscenze e competenze pratiche sulla consultazione dei principali database bioinformatici, sulla strutture dei geni e delle proteine e l'allineamento di sequenze.

La formazione del corso di Studi in Scienze e Tecnologie Agrarie sarà quindi completata e arricchita dalle seguenti competenze: 

 CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Alla fine dell'insegnamento gli studenti saranno in grado di:

- Analizzare database primari e secondari

- Analizzare sequenze di DNA e proteiche dal punto di vista strutturale

- Comprendere allineamenti di sequenze proteiche e nucleotidiche

- Spiegare le modalità di ricerca bibliografica utilizzando le principali piattaforme digitali

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Alla fine dell'insegnamento gli studenti saranno in grado di applicare le conoscenze acquisite ad aspetti che riguardano, tra gli altri, la ricerca bibliografica e l'analisi di sequenze.

 AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Agli studenti sarà richiesto di effettuare ricerche bibliografiche e di interpretare in maniera individuale articoli tecnico-scientifici e risultati sperimentali.

ABILITÀ COMUNICATIVE

L'insegnamento si pone come risultato quello di permettere allo studente  di comprendere concetti generali della bioinformatica ed essere in grado di  comunicare articoli tecnico-scientifici e risultati sperimentali secondo standard e formati consueti nel mondo tecnico-scientifico .

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento ha come obiettivo quello di aiutare gli studenti a distinguere l'efficacia e la veridicità delle fonti, a reperire e comprendere le informazioni anche mediante articoli scientifici per un apprendimento sempre più autonomo, stimolandone la discussione critica e la partecipazione interattiva.

The aim of the course is to provide students with knowledge and practical skills on the consultation of major bioinformatics databases, gene and protein structures, and alignment of sequences.

The training course in Agricultural Sciences and Technologies will be completed and enriched by the following skills:

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

At the end of the course students will be able to:

- Analyze primary and secondary databases

- Analyze DNA and protein sequences from a structural point of view

- Understand protein and nucleotide sequences alignements

- Explain ho to carry out a bibliographic search using the major digital platforms

 APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

At the end of the course, students will be able to apply the acquired knowledge to aspects that include, among others, bibliographic research and sequencing.

 MAKING JUDGEMENTS

Students will be required to carry out bibliographic research and to interpret individual technical and scientific articles and experimental results individually.

COMMUNICATION SKILLS

The course results will allow  students to understand general concepts of bioinformatics and be able to communicate technical-scientific articles and experimental results according to standard and standard formats in the technical-scientific world.

LEARNING SKILL

The aim of the course is to help students distinguish the effectiveness and truthfulness of sources, find and understand information through scientific articles for more and more autonomous learning, stimulating critical discussion and interactive participation.

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Programma

Durante l'insegnamento verranno trattati i seguenti argomenti:

- Inquadramento del problema scientifico ed attività teoriche

- Introduzione alla bioinformatica

- Database primari e secondari

- Formati di sequenza

 Attività pratiche in aula informatica

- Uso degli operatori Booleiani e recupero testuale delle sequenze (Genbank)

- Ricerca bibliografica (Pubmed, Web of Science)

- Analisi delle sequenze di DNA e caratterizzazione di una sequenza genica

- Traduzione concettuale di una sequenza di DNA

- Ricerche per similarità di sequenza. Allineamento locale

- Allineamento globale di acidi nucleici e proteine 

Attività di ricerca bibliografica e approfondimento

The main topics of the course are:

 - Discussion of the scientific problem and theoretical activities

- Introduction to bioinformatics

- Primary and secondary databases

- Sequence formats

 Practical activities in computer classroom

- Using Boolean operators and text sequences recovery (Genbank)

- Bibliographic Research (Pubmed, Web of Science)

- Analysis of DNA sequences and characterization of a gene sequence

- Conceptual translation of a DNA sequence

- Sequence similarity searches. Local Alignment

- Global alignment of nucleic acids and proteins

Bibliographical research and study activities

 

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Modalità di insegnamento

L'Insegnamento è strutturato in 40 ore di didattica frontale, suddivise in lezioni da 2 e 3 ore in base al calendario accademico. La didattica frontale si costituisce di lezioni teoriche e pratiche. 

All'inizio di ogni lezione il docente stimolerà la discussione con gli studenti sugli argomenti trattati nelle lezioni precedenti con il fine di chiarire eventuali dubbi e verificare lo stato di apprendimento della classe. Durante l'insegnamento sarà proposto agli studenti una verifica dell'apprendimento da svolgersi in aula, che proporrà quesiti ed esercizi volti a verificare la comprensione degli argomenti trattati.

La frequenza è facoltativa, consigliata, e la prova finale sarà uguale per frequentanti e non.   

L'insegnamento sarà svolto interamente in Aula informatica, ed ogni studente avrà a disposizione un PC.

The course is structured in 40 hours of frontal teaching, divided into 2 and 3 hour lessons based on the academic calendar. The frontal teaching consists of theoretical and practical lessons.

At the beginning of each lesson, the teacher will stimulate discussion with the students on the topics discussed in the previous lessons with the aim of clarifying any doubts and verifying the classroom's learning status. During the course, students will be offered a check on the learning to be taken in the classroom, which will ask questions and exercises to test the understanding of the topics discussed.

The frequency is optional, recommended, and the final exam will be the same for attendants and not.

The course will take place entirely in Computer Classroom, and each student will have a PC.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale sarà scritto e composto da:

- 2 domande a risposta aperta sulla parte teorica, per un totale di 12 punti;

- 2-3 esercizi, per un totale di 18 punti;

Il punteggio finale sarà dato dalla somma dei punteggi parziali. Non è prevista una prova orale.

La durata della prova scritta è di 2 ore

Gli argomenti oggetto d'esame rifletteranno quelli trattati durante l'insegnamento e presenti nel programma.  

Il punteggio contribuisce a determinare il voto finale di laurea.

The final exam will be written and consists of:

- 2 open-ended questions on the theoretical part, for a total of 12 points;

- 2-3 exercises, for a total of 18 points;

The final score will be given by the sum of the partial scores. No oral test is scheduled.

The duration of the written test is 2 hours

The subjects discussed will reflect those covered during the course and present in the program.

The final score is part of the final degree evaluation.

 

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Testi consigliati e bibliografia

Il materiale presentato in aula sarà disponibile sulla piattaforma Moodle dell'insegnamento

'Fondamenti di Bioinformatica' di Cittererich, Ferrè, Pavesi, Romualdi e Pesole,  2018, Zanichelli

'Fondamenti di Bioinformatica' di Krane e Raymer,  2007, Pearson

 

 The teacher uses presentations that will be available to students on the Moodle platform of the course.

'Fondamenti di Bioinformatica' di Cittererich, Ferrè, Pavesi, Romualdi e Pesole,  2018, Zanichelli

'Fondamenti di Bioinformatica' di Krane e Raymer,  2007, Pearson

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Ultimo aggiornamento: 23/09/2019 19:13
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