BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
CMP4131 Biyoinformatik Bahar 3 0 3 6
Bu dersin açılması ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: En
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANS
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi TARKAN AYDIN
Dersin Amacı: Bu ders moleküler biyoloji ve genomikdeki temel hesaplamalı problemleri, biyoinformatik için var olan veri kaynaklarını ve tiplerini ve biyoinformatikde yaygın kullanılan belli başlı algoritmaları öğretmeyi amaçlar.

Öğrenme Çıktıları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
I. Moleküler biyoloji ve genomikdeki temel hesaplamalı problemleri tanımlamak.
II. Biyoinformatik için var olan veri kaynaklarını ve veri tiplerini anlamak.
III. Biyoinformatikde yaygın kullanılan temel algoritmaları uygulamak.
IV. Global, local ve semi-global hizalamaları anlamak ve kıyaslamak.
V. PAM ve BLOSSUM skorlama matrislerini anlamak ve kıyaslamak.
VI. Gen ifade verisini analiz edebilmek
VII.Protein katlanma problemini algılamak.
VIII.Protein-protein etkileşim ağlarını analiz edebilmek.
IX. Biyoinformatikde önemli uygulamaları olan, fakat aynı zamanda biyoloji dışında da kilit uygulamaları olan bir grup algoritmayı işler hale getirebilmek.

Dersin İçeriği

Bu ders, genom dizilimi ve microarray teknolojileri gibi moleküler biyolojideki son gelişmelerin ürettiği büyük miktarda bilginin analiz edilebilmesi için gereken hesaplama tekniklerini kapsar. Dizileri ve yapıları işlemek ve analiz etmek için bilgisayarların kullanıldığı yöntemler de öğretilecek. Ders yapısı, öğrencilere biyoinformatikdeki temel kavramları vermek için düzenlenmiştir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Tekrar
1) Giriş: Moleküler Biyoloji ve Bilgisayar Bilimleri a) DNA'nın organizasyonu, proteinler, hücre. b) In silico biyoloji
2) Biyomoleküler dizilerin ikili hizalaması ve benzerliklerin aranması: İki dizinin global hizalanması
3) Local hizalama, Semi-global hizalama.
4) Benzerlik matrislerini skorlama: BLOSSUM
5) PAM Benzerlik matrisleri
6) Çoklu dizi hizalama a) Tekrarlamalı metodlar b) Yapı temelli metodlar
7) Çoklu hizalamaları skorlama
8) Gen ifadesine biyoinformatik yaklaşımlar, farklı ifade miktarlarını belirleme
9) Gen ifade verisi için çoklu hipotez test etme ve sahte-keşif-oranı yöntemleri
10) Protein Katlanma Problemi: Simulated Annealing Algoritmaları
11) Protein Katlanma Problemi için Threading ve Homology Modeling yöntemleri
12) Protein-protein ve protein/DNA etkileşimleri, Gen/Protein ağları, yolaklar
13) Büyük ölçekli biyolojik ağların inşası ve analizi
15) Final
16) Final

Kaynaklar

Ders Notları: Pevsner J., Bioinformatics and Functional Genomics, Wiley-Liss, 2009.
Diğer Kaynaklar: Mount D.W., Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis (2nd edition), Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2004. Krane D.E., Raymer M.L., Fundamental Concepts of Bioinformatics, Benjamin Cummings, 2003.

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Devam % 0
Laboratuar % 0
Uygulama % 0
Arazi Çalışması % 0
Derse Özgü Staj % 0
Küçük Sınavlar % 0
Ödev 2 % 10
Sunum % 0
Projeler 1 % 25
Seminer % 0
Ara Sınavlar 1 % 30
Ara Juri % 0
Final 1 % 35
Rapor Teslimi % 0
Juri % 0
Bütünleme % 0
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 40
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 60
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Laboratuvar 0 0 0
Uygulama 0 0 0
Derse Özgü Staj 0 0 0
Arazi Çalışması 0 0 0
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 6 84
Sunum / Seminer 0 0 0
Proje 0 0 0
Ödevler 0 0 0
Küçük Sınavlar 0 0 0
Ara Juri 0
Ara Sınavlar 1 2 2
Rapor Teslimi 0
Juri 0
Final 1 2 2
Toplam İş Yükü 130

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) Matematik, fen bilimleri ve bilgisayar mühendisliğine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi.
2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi.
4) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya bilgisayar mühendisliği araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.