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Genomanalysen und Phylogenie (ILS-I2)5 ECTS (englische Bezeichnung: Genome Analysis and Phylogenesis)
(Prüfungsordnungsmodul: Genomanalysen und Phylogenie)
Modulverantwortliche/r: Christoph Richard Lehrende:
Christoph Richard
Startsemester: |
WS 2019/2020 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
Im Praktikum Teil 1 (Rechnerübungen) besteht Anwesenheitspflicht.
Inhalt:
VORL Teil 1 (Mathematik):
Stochastische Modelle für Genomsequenzen (zufällige Sequenzen, Multinominalmodell, Markowmodell, empirische Untersuchung)
Mathematische Struktur von Genen und Proteinen, statistische Tests
Sequence alignment (globale Alignments, lokale Alignments, statistische Bewertung von Alignments, multiple Alignments, Algorithmen)
Versteckte Markowketten (Würfelmodell, wahrscheinlichste versteckte Kette)
Variation in DNA-Folgen (Mutations- und Substitutionsraten, Schätzen der genetischen Variabilität)
Mathematische Grundlagen phylogenetischer Bäume (Graphen und Bäume, Distanzen, Eigenschaften der Distanzmatrix, NJ-Algorithmus)
Rechnerübungen zur Vorlesung (Programmiersprache R)
Rekonstruktion phylogenetischer Bäume: Theorie und Anwendung (Software: R)
VORL Teil 2 (Biologie):
Biologische Fragestellungen zu den Themen Genomdatenbanken, Sequenz-Alignments, phylogenetische Bäume und Hochdurchsatz-Expressionsanalysen
Fallbeispiele aus der aktuellen Forschung werden veranschaulicht
PR Teil 1 (Mathematik):
PR Teil 2 (Biologie):
Biologische Fallbeispiele zu Datenbanksuche, Alignments, Phylogenie werden am Rechner beispielhaft geübt (Software Matlab)
Es wird eine Projektarbeit zur Datenbanksuche, Sequenzalignments und phylogenetischer Analyse selbständig gelöst.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
sind fähig, an Fallbeispielen Genomdatenbanken online zu nutzen
verstehen Alignment und Suchalgorithmen wie BLAST
sind in der Lage, erworbenes Wissen selbständig anzuwenden, eigene Ergebnisse angemessen darzustellen und zu interpretieren
können selbstständig eine Aufgabe aus dem Bereich Genomanalyse bearbeiten und in einem Kurzvortrag darstellen
erlernen die Anwendung spezieller Dantenbankprogramme
erweitern aufgrund der Kommunikationsfähigkeit ihre Selbstkompetenzen.
Literatur:
Hütt, Dehnert: Methoden der Bioinformatik, Introduction to Computational Genomics
Cristianini, Hahn: Introduction to Computational Genomics – A case studies approach.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Integrated Life Sciences: Biologie, Biomathematik, Biophysik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2019w | NatFak | Integrated Life Sciences: Biologie, Biomathematik, Biophysik (Bachelor of Science) | Pflichtmodule | Genomanalysen und Phylogenie)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Mathematik (Bachelor of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Genomanalysen und Phylogenie (Prüfungsnummer: 32311)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: WS 2019/2020
1. Prüfer: | Christoph Richard |
- Termin: 13.12.2019, 10:00 Uhr, Ort: Praktikumsraum 2, Cauerstr. 11
Termin: 25.03.2021, Ort: 10-12 Uhr, Cauerstr. 11, Raum 00.325-128 und 00.327-128 (Praktikumsraum 1 und 2)
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