Sylabus
Úvod do bioinformatiky
Bioinformatika – vymezení problematiky, historie a základní úlohy
Úvod do molekulární biologie – struktura DNA a její analýza, geny, proteiny
Základní bioinformatické algoritmy:
Úplné prohledávání – mapování restrikcí, vyhledávání motivů
Hladové algoritmy – přeuspořádání genomu, vyhledávání motivů
Dynamické programování – podobnost DNA sekvencí, alignment sekvencí, alignment s penalizací děr, predikce genů
Algoritmy typu rozděl a panuj – prostorově a časově efektivní alignment sekvencí
Grafové algoritmy – DNA sekvencování, sekvencování proteinů a jejich identifikace, sekvencování peptidů
Kombinatorické algoritmy pro vyhledávání vzorů – exaktní vyhledávání vzorů, klíčové stromy, sufixové stromy, heuristické vyhledávání podobnosti, aproximativní vyhledávání vzorů, BLAST a FASTA
Pokročilé bioinformatické algoritmy:
Skryté Markovovy modely – dekódovací algoritmus, odhad parametrů HMM
Randomizované algoritmy a vyhledávání motivů – Gibbsovo vzorkování, náhodné projekce
Zjišťování podobnosti pomocí komprese
Anotace
V současné době dala biologie vzniknout celé řadě zajímavých matematických problémů, jejichž cílem je dekódování jazyka DNA sekvencí. Bioinformatika je rychle se rozvíjející oblastí moderní informatiky, která implikuje další rozvoj biologických věd. Tato přednáška je zaměřena na vysvětlení základních algoritmických principů použitelných při řešení nejrůznějších biologických problémů.
Předpokládají se znalosti programování v rozsahu bakalářského kursu NPRG031 Programování II. Přednáška je určená pro studenty informatiky bez znalosti základů biologie.