MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
MBG1002 Biyoinformatiğe Giriş Bahar 3 0 3 5

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: İngilizce
Dersin Türü: Must Course
Dersin Seviyesi: LİSANS
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi CEMALETTİN BEKPEN
Dersi Veren(ler): Prof. Dr. SÜREYYA AKYÜZ
Dr. Öğr. Üyesi SERKAN AYVAZ
Opsiyonel Program Bileşenleri: Bulunmuyor.
Dersin Amacı: Biyoinformatik (hesaplamalı moleküler biyoloji), biyolojik moleküllerin ve sistemlerin dizilimi, yapısı ve işlevi hakkındaki bilgileri yönetmek ve analiz etmek için hesaplamalı yöntemlerin uygulanmasını içerir. Bu giriş dersi, biyolojik verileri analiz ederken karşılaşılan yaygın ancak zor soruları ele almak için istatistiksel ve algoritmik kavramları kapsayacaktır. Biyolojik veriler, canlı hücrelerde bulunan bilgi düzeylerine göre kategorize edilebilir: DNA, RNA, proteinler, metabolitler ve diğer küçük moleküller. Bu ders modüller halinde düzenlenmiştir, her bölüm belirli bir biyolojik veri türüne, bu verilerle ilişkili biyolojik sorulara ve bu soruları ele almak için hesaplama yaklaşımlarına odaklanmaktadır. Bu dersin amacı aşağıdaki konuların anlaşılmasını sağlamaktır:
1_Biyolojik veri türleri
2_Biyolojik verileri analiz ederken ortaya çıkan hesaplama sorunları
3_Hesaplamalı biyolojide önemli uygulamaları olan, ancak biyoloji dışında da önemli uygulamaları olan bir dizi algoritma.
4_Hesaplamalı biyolojide yaygın olarak kullanılan algoritmaların çekirdek kümesi

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1. Biyolog, biyokimyacı, tıbbi araştırmacılar, genetikçiler ve bilgisayar mühendislerinden oluşan disiplinler arası takımlar halinde çalışmayı tanır.
2. Büyük veritabanları üzerinde karmaşık arama yapma ve sonuçları yorumlamayı gerçekleştirir.
3. Genomik karşılaştırmalar yapma, genleri ve büyük genomik bölgeleri genom tarayıcılarda göstermeyi gerçekleştirir.
4. Parça bütünleme, gen bulma, protein katlanması ve mikroarray çalışmaları dahil olmak üzere temel biyoinformatik sorunları ve çözümlerini tanır.
5. İstatistiksel önem kavramları kullanarak sonuçları olasılık terimleriyle analiz eder.
6. Dizileme teknikleri, doğasında olan hesaplama problemleri, olası çözümleri tanır.
7. Markov Model kurma ve bunun gen tahmini için kullanımını tanımlar.
8. Mikroarray verilerinin analizi için hesaplama yöntemlerinin tanır ve bu verileri kullanarak gen ekspresyonu yorumlanmasını tartışır.
9.İnsan Genom Projesi ve sonuçları ile ilgili etik, yasal ve sosyal konularda tartışır.

Dersin İçeriği

Biyoinformatik, moleküler biyoloji, istatistik ve bilgisayar bilimlerini entegre eden ve hızla büyüyen bir alandır. Bu ders, DNA ve protein dizi analizinin matematiksel modelleri ve bilgisayar algoritmalarına adanmıştır. Bu derste, öğrenciler biyoinformatik analizleri yapmak için birçok popüler araçları öğrenecek ve bu algoritmaların esinlendiği düşünceler tanıtılacaktır. Var olan çeşitli biyoinformatik yöntemler eleştirel olarak tarif edilecek ve her birinin güçlü ve limitli yönleri tartışılacaktır.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Bioinformatiğe Giriş
2) Genomik veri madenciliği (Biyolojik Veritabanları)
3) Sekanslama (Yöntemler ve Sekanslama teknolojileri)
4) Dizi Arama
5) Genomik Varyasyon
6) Dizi Hizalama
7) Moleküler Filogenetik
8) Tüm Genom Dizileme ve Haritalama
9) Ara sınav için tekrar
10) Varyant Tespitinin Aşağı Akış Analizi (TNP'ler, YÇ'ler, KSÇ'ler)
11) Omik Veri Analizi (Transkriptomik, Proteomik)
12) Omik Veri Analizi (Epigenomik, Paleogenomik)
13) Omik Veri Analizi (Fonksiyonel Genomik, Metagenomik)
14) Genel Tekrar

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Biyoinformatik ders notları haftalık olarak verilecektir.
Course material will be supplied weekly.

1) Pevsner J. 2015. Bioinformatics and Functional Genomics, 3rd Ed. Wiley Blackwell.
Diğer Kaynaklar: 1) Pevsner J., Bioinformatics and Functional Genomics, Wiley-Liss, 2009
2) Mount D.W., Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis (2nd edition), Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2004
3) Krane D.E., Raymer M.L., Fundamental Concepts of Bioinformatics, Benjamin Cummings, 2003
4) Setubal C., Meidanis J., Introduction to Computational Molecular Biology, PWS Publishing, 1997"

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ödev 1 % 20
Ara Sınavlar 1 % 30
Final 1 % 50
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 50
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 50
Toplam % 100

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Biyoloji konuları ile ilgili problemleri saptama, sentez yaparak problemlerin çözümüne yönelik hipotez kurma ve çeşitli gözlemsel ve deneysel yöntemler kullanarak hipotezi çözme becerisi kazanır. 3
2) Temel biyolojik soruları yanıtlamak ve hastalıkların teşhis ve tedavisi gibi sorunları çözmek için bilgisayar veri tabanlarında depolanan zengin bilgileri kullanmak. 4
3) Eleştirel, yaratıcı ve analitik düşünme yeteneği geliştirir. 5
4) Etkili iletişim kurma ve hem İngilizce hem Türkçe sözlü,yazılı ve okuma becerisi kazanır. Mesleki alanda ingilizceye hakim olur. 4
5) Genetik laboratuvarında kullanılan değişik teknikleri öğrenir ve bilgi ve beceri kazanır. 5
6) Biyolojik bilgi ve verileri analiz etme ve derleme yetisi gösterme, bunları ve sonuçlarını, arkasında yatan delilleri, bilgi ve görüşleri yazılı ve sözlü olarak net bir şekilde sunabilme. 5
7) Nicel ve nitel veri toplama yöntemleri kullanmada bilgi ve beceri kazanır. 2
8) Araştırmaları etik, mesleki sorumluk bilincine sahip, insani değerlere ve insan haklarına saygılı bir şekilde yürütür. İnsan deneylerinde gizlilik ilkesine önem verir. 5
9) Moleküler biyoloji ve genetik alanında kullanılan teorileri ve uygulamaları öğrenmek ve her ikisi arasında bağlantı kurma. 5
10) Kendini geliştirme konusunda literatürü araştırıp kullanır ve bilim-teknoloji alanındaki en yeni gelişmeleri takip eder. 4
11) Ulusal ve uluslararası sorunlarından haberdar olup, bu sorunlara bilimsel yaklaşımla çözüm araştırır. 5