M1 “Biología Molecular Computacional”
Horario: 9 a 12 hs.
Profesores:
El curso será dictado por 4 investigadores de primer nivel en el
área de Biología Molecular Computacional, todos activos participantes
en el DIMACS Focus in Mathematical Support for Molecular Biology. Todos
tienen amplia experiencia en investigación en ciencias de la computación
y en resolver problemas de computación que aparecen en la biología
molecular. Tienen numerosas publicaciones en estos temas y en temas de
optimización combinatoria y algoritmos en general.
- La Dra. Dannie Durand obtuvo su PhD en Ciencias de la Computación
en la Universidad de Columbia, USA, y su BS en Física en el MIT,
se incorporó al grupo de biología en la Universidad de Pennsilvania
después de 5 años de investigación aplicada en computación
paralela. Sus intereses actuales incluyen múltiple secuencia alignment
y genética de poblaciones computacional.
- El Dr. Martín Farach se ha doctorado en Ciencias de la
Computación en la Universidad de Maryland y en Medicina en la John
Hopkins University School of Medicine. Es profesor en el Departamento de
Computación de la Universidad de Rutgers y organizador del DIMACS
Focus en Soporte Matemático para Biología Molecular; Se ha
destacado en el desarrollo de algoritmos para la construcción de
árboles evolucionarios y comparación de secuencias.
- El Dr. R. Ravi obtuvo su PhD en Ciencias de la Computación
en la Brown University y es Profesor de Investigación Operativa
en la Universidad de Carnegie Mellon. Es uno de los pioneros en algoritmos
aproximados basados en programación entera y ha aplicado técnicas
de aproximación a problemas en alineación de secuencias múltiples
y predicción de estructuras de RNA.
- La Dra. Mona Singh se ha doctorado en Ciencias de la Computación
en el Massachusetts Institute Technology y obtuvo su Master en la Universidad
de Harvard. Es actualmente investigadora en la Universidad de Princeton.
A partir de su formación en teoría de aprendizaje computacional
en el MIT, se ha dedicado a aplicar su experiencia a la producción
de la estructura de proteínas.
Programa:
The advent of recombinant DNA technology during the 1970s has led to an
inundation of biological sequence data. The compilation and analysis of
DNA and protein sequences is now a fundamental task in molecular biology.
Computational Molecular Biology is the field of computer science that has
emerged to solve algorithmic problems in determining sequences and analysing
them. Specific research efforts in this area include sequencing and mapping,
pairwise and multiple sequence comparison, protein structure determinatios
and evolutionary tree reconstruction. Solutions to these problems contribute
both to basic scientific research and product development in the biotechnology
industry. We have designed a course to give a basic introduction to the
major algorithmic research areas in computational biology. The course includes
some preliminar instruction in biology and string algorithms.
SUBJECT OUTLINE:
1. Introductory material
a) General Biology
i. Biological sequences: DNA, RNA and Proteins
ii. Mutations
iii. Gene and genome structure
b) General Algorithms
i. Notation
ii. Exact string matching
iii. Dynamic programming: global and local pairwise sequence alignment
2. Sequence Analysis
a) Pairwise alignement revisited: los-odds statistics, substitution mat
rices, gap penalty functions
b) Database searching: BLAST, FASTA
c) Multiple sequence alignment
3. Sequencing and Mapping
a) Recombinant DNA technology
b) Sequence assembly
c) Physical mapping
4. Protein Structure
a) Introduction to structural classification
b) Tertiary protein structure prediction
c) Prediction of secondary structure
d) Motif recognition: statistical and computational learnig methods
e) Protein folding and lattice models
5. Evolutionary Trees
a) Molecular evolution: paralogy, gene trees, mutational models
b) Multiple sequence alignment and tree reconstruction
c) Phylogeny construction: maximun likehood estimation and distance methods
6. Optional Special Topics
a) Gene parsing
b)Indentifying repeated sequences
c)Genome rearrangements
d)Phylogeny comparison
Prerrequisitos:
Nociones elementales de algoritmos.
ESTE CURSO SE DICTARA EN INGLES
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