Bioinformatik for Gymnasie- og HTX-lærere

          Kursus-periode 1: d. 29.-31. august (forbeholdt bioteknologi-lærere)

Kursus-ansvarlige: Professor Anders Gorm Pedersen & Lektor Morten Nielsen  

Hjælpelærere: Isa Kirk & Jesper Foldager

Pris: 3.500 DKK

Overordnet om kurset:

Computerbaserede metoder spiller allerede nu en afgørende rolle indenfor mikrobiologien, bioteknologien og lægemiddelforskningen. Store internationale sekvens- og strukturdatabaser indeholder information som i mange tilfælde helt kan erstatte eksperimentelt arbejde, og i andre tilfælde bruges til at få langt mere ud af de eksperimentelle ressourcer. Kursets mål er at således give en introduktion til en række nye metoder til molekylær struktur- og sekvensanalyse. Kurset er et praktisk orienteret kursus, med fokus på anvendelse af metoderne. En stor del af undervisningen består af computerøvelser, hvor metoderne læres gennem praktisk brug.

Læringsmål:

Kurset vil give viden og erfaring til følgende teoretiske og praktiske kundskaber:

• At kunne redegøre for hvordan informationen i biologiske makro-molekyler, såsom DNA og protein kan repræsenteres på computeren.
• At kunne redegøre for hvorledes en fælles evolutionshistorie påvirker DNA og protein-sekevens, i beslægtede organismer.
• Søge efter data i de offentligt tilgængelige sekvens- og struktur-databaser, såsom GenBank, UniProt og PDB.
• Anvende programmer til visualisering af protein 3D struktur.
• Fremstille og kritisk evaluere kvaliteten af DNA- og protein-alignments. 
• Søge i sekvensdatabaser med alignment-baserede metoder (BLAST) og kritisk evaluere pålideligheden af resultaterne.
• Bestemme den sandsynlige biologiske funktion af et ukendt gen eller proteinprodukt ud fra sammenligning med kendte gener / proteiner.
• Anvende programmer til fremstilling af multiple alignments af grupper af beslægtede sekvenser – herunder af kende forskellen på de to hovedgrupper af algoritmer: globalt optimerende og lokalt optimerende. 
• Fremstille fylogenetiske træer ud fra multiple alignments.
• Fremstille og tolke visualiseringer af informationsindholdet i grupper af beslægtede sekvenser (“logo plots”).

Kursusindhold:

• Evolution på DNA-niveau – hvilke ændringer opstår i DNA sekvenser under evolution, og hvordan er mønsteret af ændringer i beslægtede arter.
• Taksonomi og brug af taksonomi-databaser.
• Biologisk information. Informationsindhold i biologiske makro-molekyler. DNA sekventering –herunder fejlkilder. DNA sekvens på elektronisk form. Brug af GenBank databasen.
• Protein-sekvens. Proteinstruktur-niveauer. Elektronisk repræsentation af proteinsekvens.
• Kilder til protein-sekvens (translation og direkte sekventering). Brug af UniProt databasen.
• Protein-struktur. Proteinstrukturbestemmelse. Kvalitet og pålidelighed af proteinstruktur data. Brug af PDB databasen. Computerbaseret visualisering af proteinstruktur.
• Parvis alignment. Alignment score, brug af "gaps", substitutions-matricer. Globalt og lokalt alignment.
• BLAST. Brug af BLAST algoritmen til søgning i sekvensdatabaser. Kritisk evaluering af søgeresultater. Iterativ BLAST.
• Multiple alignments. Brug af heuristiske metoder pga. datakompleksitet. Globalt og lokalt optimerende metoder. Brug af CLUSTAL og DIALIGN2 algoritmerne.
• Konstruktion og fortolking af fylogentiske træer ud fra multiple alignments. Brug af NJ algoritmen. Rodfæstede versus ikke-rodfæstede træer.
• Vægt-matrice baserede metoder. Søgning med vægt-matrice. Konstruktion og fortolkning af LOGO plots.

Praktisk information

Kurset finder sted på:

Danmarks Tekniske Universitet

Anker Engelundsvej 1, Bygn. 101

2800 Kgs. Lyngby

Kurset forløber over 3 dage, med start kl. 12 på første kursusdag og slut kl. 15 på sidste kursusdag.

Andet

Deltagerne skal medbringe egen computer.

Max. deltagerantal er 35 personer 

Tilmelding skal ske via én af flg. muligheder:

1) Hvis du er underviser i på et Science Gymnasium (DASG) skal tilmeldingen ske via Danske Science Gymnasier/DASG (kontakt-personer er  og ) 

2) Hvis du ikke er underviser fra Danske Science Gymnasier kan du tilmelde dig via. DTU Systembiologis Talentudviklingschef,