SBC.07003 Bioinformatics & Genomics [SA 23]

Introduction à la Bioinformatique et à la Génomique SBC.07003 (anc. BC.7001+BC.0025)

SBC.07004, les 6 premières semaines Bioinformatique et génomique de base 
SBC.07005, les 8 dernières semaines Bioinformatique et génomique avancées 

Objectif

Comprendre les principes généraux de la bioinformatique, et acquérir une maîtrise basique des outils les plus courants.

Résumé

Le cours Introduction à la Bioinformatique et à la Génomique (SBC.07003) présente les principes généraux de la bioinformatique et permet d'acquérir une connaissance de base des outils et des bases de données utilisés pour analyser et pour comparer des séquences de protéines ou d'acides nucléiques.

Der Kurs Einführung in die Bioinformatik und in die Genomik (SBC.07003) beschreibt die allgemeinen Grundsätze der Bioinformatik und ermöglicht grundlegende Kenntnisse in der Algorithmen und Datenbanken. Diesen Kenntnisse werden benützt um die Protein- oder die Nukleotidsequenzen zu vergleichen und zu analysieren.

Contenu (Chapitres principaux)

Remarque: chaque session du cours comporte une partie théorique et une partie pratique (exercice) nécessitant un ordinateur portable avec Java installé (pas une tablette).

a) Définition de la bioinformatique, utilité, exemples. Description et visite des Bases de données (GenBank, Swissprot) le plus importantes. Problèmes liés au stockage et au transfert des données. Problèmes liés aux formats de fichiers.

b) Comment comparer des séquences? Alignement de séquences en paire, matrices d'évolution de séquences protéiques (BLOSUM, PAM), dotplots.

c) Comment rechercher des séquences dans les bases de données? BLAST, BLAT, etc...

d) Que sont les alignements multiple de séquences et leurs utilités?

e) Que sont les motifs et les domaines de protéines? Patterns et Profiles, domaines de protéines, Hidden Markov Models.

f) Comment utiliser les outils de séquençage de nouvelle génération? Séquençage et assemblage de génome et de transcriptomes.

g) Comment annoter un génome? Méthode de prédiction de gènes supervisée ou non-supervisées, annotation des prokaryotes et des eukaryotes.

h) Comment détecter les variants et les séquences intéressantes? Mapping, découverte de variants SNPs, ChIP, expression des gènes, microarrays, RNA-seq, épigénomique.

i) Autres domaines de la bioinformatiques: Modélisation 3D, protéomique, analyse d'image, principes de base de la phylogénie, Biologie des Systèmes.

Evaluation

L'examen final porte à la fois sur les cours et sur les exercices. Il s'agit d'un examen écrit de 60min (ou oral de 20min), ponctué par une seule note.

28 h de cours et 28 h d'exercices (la présence aux exercices est recommandée).

Bibliographie

Essential Bioinformatics by Jin Xiong, Cambridge University Press (18 mai 2006)

Understanding Bioinformatics by Marketa Zvelebil and Jeremy O. Baum (Aug 20, 2012)

Bioinformatics for Biologists, Pavel Pevzner (Editor), Ron Shamir (Editor) (2011)

The Biostar Handbook, (2nd Edition, 2022) by Dr. István Albert ISBN: 978-0-578-80435-4

Prérequis

Principe de biologie de base: ADN, transcription, traduction (code génétique) Ce qu'est le site actif d'une protéine Ce qu'est la sélection naturelle Une idée de la phylogénie du vivant

Maths : calcul matriciel, équations différentielles Statistiques de base