Beräkningsmetoder i bioinformatik

Under denna kurs visas studenten hur beräkningsmetoder som traditionellt presenteras i datavetenskapliga kurser även kan appliceras inom ett tillämpat område: bioinformatik.

Vi behandlar problem som uppkommer i samband med analys av biologiska datasekvenser (sekventiell bioinformatik) och makromolekylära strukturer (strukturell bioinformatik). Som datavetare måste man kunna identifiera och förstå problem med ursprung i områden som inte är att betrakta som direkt datortekniska eller datavetenskapliga, och identifiera datavetenskapliga metoder som behövs för att hantera dem. I kursen introduceras också begrepp inom biologin som krävs för att förstå de uppkomna problemställningarna.

Att läsa vetenskapliga artiklar är värdefull utbildning för alla vetenskapsmän och forskare. Att utveckla sin förmåga i att läsa vetenskapliga artiklar är nyttig förberedelse för framtida vetenskapliga undersökningar, och det egna vetenskapliga skrivande kan samtidigt förbättras. I denna kurs används därför forskningsartiklar som viktigaste referensmaterial, framför allt för att visa hur man presenterar idéer och metoder, och hur man kritiskt värdera dem.

Beräkningsmetoder och begrepp som presenteras i kursen är bland annat: dynamisk programmering, heuristiska algoritmer, grafpartitionering, image skeletonisation, utjämning och kantdetektering, klustring, undermatrismatchning, geometrisk hashning, constraint logic programming, Monte Carlo-optimering, simulated annealing, självundvikande vandring.

Bland de problem som hämtats från biologin är: sekvensinpass, domäntilldelning, jämförelse av strukturer, jämförande modellering, proteinveckning, fold recognition, upptäcka kanaler, molekyldockning, proteindesign.