Bioinformática Universidad Católica de Valencia

Transcripción

1 1 Universidad Católica de Valencia Curso

2 2 GUÍA DOCENTE DE LA MATERIA Y/O ASIGNATURA ECTS ASIGNATURA: 6 Materia: 6 Módulo: Física, matemáticas e informática para las biociencias moleculares 24 Tipo de Formación 1 : Obligatorio Profesor: Francisco M Codoñer Cortes CURSO: 2º Semestre: 2º Departamento: Ciencias Experimentales y matemáticas fm.codoner@ucv.es ORGANIZACIÓN DEL MÓDULO Física, matemáticas e informática para las biociencias moleculares 24 ECTS Duración y ubicación temporal dentro del plan de estudios: El Módulo Física, Matemáticas e Informática para las Biociencias Moleculares, se trata de un módulo en el que el estudiante adquiere los conocimientos necesarios en el uso de paquetes informáticos para su estudio. Las materias Física y Matemáticas son de carácter básico y se imparten el primer semestre del 1 er curso, la materia Bioestadística en el segundo semestre del mismo y la materia en el segundo semestre del 2 º curso, siendo ambas de carácter obligatorio. Materia ECT S Materias y Asignaturas ASIGNATURA ECT S Curso/ semestr e Física 6 FÍSICA 6 1/1 Matemáticas 6 MATEMÁTICAS 6 1/1 Bioestadística 6 BIOESTADÍSTICA 6 1/2 1 Formación básica (materia común), Obligatorias, Optativas, Prácticas externas, Trabajo Fin de Grado.

3 3 6 BIOINFORMÁTICA 6 2/2 GUÍA DOCENTE MATERIA/ASIGNATURA: Requisitos previos: No tiene establecidos OBJETIVOS GENERALES a. Familiarizar el alumno con el uso del ordenador y del entorno Unix/Linux. b. Suministrar al alumno conocimientos de herramientas informáticas para el estudio de sistemas y datos biológicos, así como el uso de bases de datos on-line para acceder a la información biológica relevante. Internet es hoy una fuente importante de información y datos que diversos grupos de investigación comparten y hacen público a otros investigadores. c. Dotar al alumno de conocimientos básicos de programación y desarrollo de códigos sencillos. COMPETENCIAS TRANSVERSALES 2 Ponderación de la competencia Instrumentales Capacidad de análisis y síntesis. 3 Comunicación oral y escrita en la propia lengua 4 Conocimiento de una segunda lengua 5 Habilidades básicas del manejo del ordenador relacionadas con el ámbito de estudio 6 Habilidad de la gestión de la información (habilidad para buscar analizar información procedente de fuentes diversas) 7 Resolución de problemas 8 Toma de decisiones Competencias interpersonales 9 Capacidad de trabajar en un equipo interdisciplinar y multidisciplinar 10 Habilidades interpersonales 11 Comprensión multicultural y ambiente diverso 12 Capacidad de crítica y auto-crítica 2 Enumerar correlativamente todas las competencias. Cada una de ellas debe ser ponderada de 1 a 4 utilizando como criterio el grado de contribución de la asignatura/materia a la adquisición y desarrollo de la competencia.

4 4 13 Etica Competencias sistémicas 14 Capacidad de aprender 15 Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones 16 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) 19 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica 20 Habilidades de investigación 21 Sensibilidad a aspectos medioambientales COMPETENCIAS ESPECÍFICAS Conocimiento y entendimiento de los contenidos, principios y teorías relacionadas con la Biotecnología. 23 Conocimiento del uso de equipamiento de laboratorio y de cómo llevar a cabo operaciones para cada una de las disciplinas incluyendo: medidas de seguridad, manejo, retirada de residuos y registro de actividades 24 Conocimiento de técnicas de laboratorio básicas e instrumentales en diferentes áreas de la Biotecnología. 25 Ser capaz de analizar e interpretar datos científicos en el ámbito de la Biotecnología. 26 Comprender e identificar los mecanismos que influyen en la herencia genética. 27 Conocer y aplicar planes de acción y criterios de evaluación de procesos biotecnológicos. 28 Integrar los fundamentos de las ciencias de la vida y de las ciencias de la ingeniería en el desarrollo de productos y aplicaciones biotecnológicas. 29 Ser capaz de contrastar y validar las conclusiones obtenidas en la experimentación Biotecnológica. 30 Resolver y analizar problemas derivados de la práctica de la biotecnología. 3 Seguir correlativamente con la anterior numeración. Las competencias específicas se ponderan de 1 a 4 siguiendo el mismo criterio que con las transversales. 4 Enumerar correlativamente los resultados de aprendizaje siguiendo la nomenclatura propuesta.

5 5 31 Ser capaz de describir y calcular variables relevantes de procesos y experimentos 32 Ser capaz de aplicar distintos sistemas operativos y paquetes de software específicos para la práctica de la Biotecnología. 33 Conocer y ajustarse en su actuación a las bases legales y éticas de los procesos y aplicaciones Biotecnológicas. 34 Conocer los elementos fundamentales de la comunicación y divulgación de las Biociencias moleculares y de la Biotecnología. RESULTADOS DE APRENDIZAJE 4 COMPETENCIAS R1 Conocimientos básicos de informática: software, sistema operativo y lenguajes de programación. 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,31,32 R2 Capacidad de escribir códigos sencillos en el lenguaje de programación PERL. Comprensión y desarrollo básico de algoritmos para el manejo de datos biologicos. 1,3,4,5,6,7,14,15,16,19,20,31, 32 R3 Comprensión de los algoritmos heurísticos para alineamiento de secuencias y conocimiento de software para hacer los alineamientos. 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,25,26, 29,30,31,32 R4 Capacidad para buscar y bajar de banco de datos biológicos secuencias de genes, proteínas, enzimas y genomas para su estudio. 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,25,26, 28,29,30,31,32,33,34 R5 Utilización del software para visualizar y producir imágenes de proteínas y otras macromoléculas. 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,25,26, 29,30,31, 32, 33,34 Nota importante: Las competencias están expresadas en un sentido genérico por lo que es necesario incluir en la guía docente los resultados de aprendizaje. Estos resultados constituyen una concreción de una o varias competencias, haciendo explícito el grado de dominio o desempeño que debe adquirir el alumno y contienen en su formulación el criterio con el que van a ser evaluadas. Los resultados de aprendizaje evidencian aquello que el alumno será capaz de demostrar al finalizar la asignatura o materia y reflejan, asimismo, el grado de adquisición de la competencia o conjunto de competencias.

6 6 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL ACTIVIDAD CLASE PRESENCIAL Metodología de Enseñanza-Aprendizaje Exposición de contenidos por parte del profesor, análisis de competencias, explicación y demostración de capacidades, habilidades y conocimientos en el aula. Relación con Resultados de Aprendizaje de la asignatura ECTS 5 R1, R2, R3, R4, R5 2,2 CLASES PRÁCTICAS (Aula de informática) Aulas de práctica del uso del ordenador para desarrollar códigos, acceder a bases de datos biológicos desde internet, dibujar proteínas y estudiar secuencias biológicas (genes y proteínas). R1, R2, R3, R4, R5 2,2 SEMINARIOS Presentación de un seminario a los estudiantes R1, R2, R3, R4, R5 0,1 TUTORÍA EVALUACIÓN Atención personalizada y en pequeño grupo para resolver las dudas que puedan surgir en clase. Conjunto de pruebas orales y/o escritas empleadas en la evaluación inicial, formativa o aditiva del alumno. R1, R2, R3, R4, R5 0,1 R1, R2, R3, R4, R5 0,1 Total La asignatura y/o materia se organiza en ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL y en ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO DEL ALUMNO, con un porcentaje estimado en ECTS. Una adecuada distribución es la siguiente: 80% para las Actividades Formativas Presenciales y 20% para las de Trabajo Autónomo. (Para una asignatura de 6 ECTS: 4,7 y 1,3 respectivamente). La metodología de enseñanza-aprendizaje se describe en esta guía de modo genérico, concretándose en la unidades didácticas en las que se organiza la asignatura y/o materia

7 7 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO DEL ALUMNO ACTIVIDAD TRABAJO EN GRUPO TRABAJO AUTÓNOMO Metodología de Enseñanza- Aprendizaje Preparación en grupo de resolución de problemas, seminarios, trabajos, memorias, etc. para exponer o entregar en las clases teóricas, clases prácticas, tutorías y/o la plataforma de la universidad ( Estudio del alumno: Preparación individual de resolución de problemas, seminarios, trabajos, memorias, etc. para exponer o entregar en las clases teóricas, clases prácticas, tutorías y/o la plataforma de la universidad ( Relación con Resultados de Aprendizaje de la asignatura ECTS R1, R2, R3, R4, R5 1,00 R1, R2, R3, R4, R5 0,30 Total 1,3 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ADQUISICIÓN DE LAS COMPETENCIAS Y SISTEMA DE CALIFICACIONES** Instrumento de evaluación 6 RESULTADOS DE APRENDIZAJE EVALUADOS Porcentaje otorgado Examen escrito Examen práctico Trabajos individuales y en grupo Asistencia a clases R1, R2, R3, R4 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,25,26,28,29,30,31,32,33 R1, R2, R3, R4, R5 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,25,26,29,30,31, 33 R1, R2, R3, R4, R5 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,25,26,29,30,31, 33 R1, R2, R3, R4, R5 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,25,26,29,30,31, %* 30 % 30 % 10% # 6 Técnicas e instrumentos de evaluación: examen-exposición oral, pruebas escritas (pruebas objetivas, de desarrollo, mapas conceptuales ), trabajos dirigidos, proyectos, estudio de casos, cuadernos de observación, portafolio, etc.

8 8 *para poder promediar, se requiere un mínimo de 5 en la prueba escrita. # Para poder acceder al examen escrito en primera convocatoria es necesario haber asistido al menos al 85% de las clases. DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS COMPETENCIAS Unidad 1 Introducción a la informática y la biología molecular 1.1Conceptos básicos de informática 1.2Sistema operativo y los software 1.3Macromoléculas: ADN, ARN y proteínas 1.4Dogma central de la biología 1.5Las secuencias biológicas Unidad 2 Programación 2.1Algoritmo 2.2Variables, vectores y matrices 2.3Entrada y salida de datos, expresiones, estructuras condicionales y repetitivas (loops) 2.4Funciones, subrutinas y clases 2.5El lenguaje PERL Unidad 3 Alineamiento de secuencias y bases de datos 3.1El algoritmo de Needleman-Wunsch 3.2Alineamiento global y local 3.3Alineamientos múltiples (ClustalW, MUSCLE) 3.4Las bases de datos biológicos on-line (NCBI, Ensambl, PDB, PFAM,...) 3.5Algoritmos de búsqueda basados en alineamientos locales (ej: BLAST, BLAT, etc ) Unidad 4 Evolución Molecular 4.1Modelos Evolución 4.2Reconstrucion Filogenéticas (parsimonia, máxima verosimilitud, distancias) 4.3Medida de selección. 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20, 25,26,29,30,31,32 1,3,4,5,6,7,14,15,16,19, 20,31,32,33 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20, 25,26,29,30,31,32, 33 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20, 25,26,29,30,31,32, 33, 34 Unidad 5 Proteínas 5.1El Protein Data Bank (PDB) 5.2Estructura secundaria de las proteínas 5.3Dimensionalidad de las proteínas (coevolucion, mutaciones compensatorias, ) 1,3,4,5,6,7,14,15,19,20,2 5,26,29,30,31,32,33,34

9 9 BIBLIOGRAFÍA James Tisdall, Begining Perl for bioinformatics. Ed O Reilly David W. Mount Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis Ed Cold Spring Harbor Laboratory Press James Claverie y Cedric Notredame, Bioinformatic for dummies. Ed. Wiley, John & Sons, Incorporated. Nasatoshi Nei y Sudhir Kumar, Molecular Evolution and Phylogenetics. Ed Oxford University Press, USA Paul G. Higgs y Teresa K Attwood, Bioinformatics and Molecular Evolution. Ed Wiley-Blackwell INFORMACIÓN ADICIONAL: A) CRITERIOS PARA LA CONCESIÓN DE MATRÍCULA DE HONOR: Según la normativa general sólo se puede dar una matrícula de honor por cada 20 alumnos no por fracción de 20, con la excepción del caso de grupos de menos de 20 alumnos en total, en los que se puede dar una matrícula. Además según acuerdo del claustro de profesores del 26 de enero de 2010: -Sólo puede otorgarse matrícula de honor en primera o segunda convocatoria del primer año de matrícula del alumno en la asignatura. -El profesor podrá conceder la matrícula de honor a alguno de los alumnos que han obtenido un sobresaliente en la asignatura. ORGANIZACIÓN TEMPORAL DEL APRENDIZAJE 1 BLOQUE DE CONTENIDO/UNIDAD DIDÁCTICA INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA Y LA BIOLOGÍA MOLECULAR Nº DE SESIONES 2 2 PROGRAMACIÓN 12 3 ALINEAMENTO DE SECUENCIAS Y BASES DE DATOS 7 4 EVOLUCION MOLECULAR 6 5 PROTEÍNAS 2 TOTAL 29

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