Genetik ve Biyomühendislik (İngilizce) | |||||
Lisans | TYYÇ: 6. Düzey | QF-EHEA: 1. Düzey | EQF-LLL: 6. Düzey |
Ders Kodu: | GBE305 | ||||||||
Ders İsmi: | Bioinformatics | ||||||||
Ders Yarıyılı: | Güz | ||||||||
Ders Kredileri: |
|
||||||||
Öğretim Dili: | EN | ||||||||
Ders Koşulu: | |||||||||
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: | Hayır | ||||||||
Dersin Türü: | Zorunlu Ders | ||||||||
Dersin Seviyesi: |
|
||||||||
Dersin Veriliş Şekli: | Yüz yüze | ||||||||
Dersin Koordinatörü: | Dr.Öğr.Üyesi FATMA TUBA AKDENİZ | ||||||||
Dersi Veren(ler): |
Dr.Öğr.Üyesi FATMA TUBA AKDENİZ Dr.Öğr.Üyesi METİN YAZAR |
||||||||
Dersin Yardımcıları: |
Dersin Amacı: | Bu ders genom dizilimi ve mikroarray teknolojileri gibi biyolojideki son gelişmelerin ürettiği büyük miktardaki bilgilerin madenciliği için hesaplama tekniklerini kapsar. Dersin amacı; • DNA ve protein dizilimi hizalaması yöntemlerinin ve matematiksel hesaplama becerilerinin kazandırılması, • sekans motiflerinin / kalıplarının öğretilmesi, bunların arkasındaki algoritmaların öğretilmesi • filogenetik ağaçların temelinin ve bu ağaçlar ile protein aileleri yada gen dizilimleri arasındaki ilişkilerin kurulmasının öğretilmesi, • protein yapıları: tahmin, uyum, sınıflandırma gibi işlemlerin araştırmacıların nasıl yaptığının anlatılması ve bu becerinin vkazandırılması • Mikroarray veri analizi: normalleştirme, kümeleme • biyolojik ağların nasıl kurulduğunun öğretilmesi ve bu ağlar arasındaki ilişki kurma becerisi kazandırılması. |
Dersin İçeriği: | Bu ders biyomühendislere biyolojik bilgi kullanarak biyolojik soruları çözmek için bilgi vermek ve çeşitli veritabanları kullanmayı öğrenmek için tasarlanmıştır. Öğrenciler, DNA, RNA ve proteini analiz etmek için çevrimiçi araçları kullanırken, aynı zamanda kamuya açık veritabanlarını nasıl kullanacaklarını öğrenirler. |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
Hafta | Konu | Ön Hazırlık |
1) | Biyoinformatiğe giriş | |
3) | • Biyolojiye, biyolojik veritabanlarına ve yüksek verimli veri kaynaklarına giriş. Biyoenformatik problemlere genel bakış • Çift Yönlü Sıra Hizalama algoritmaları: Dinamik programlama | |
4) | • Hizalamaların istatistiksel önemi - Bölüm I • Hizalamaların istatistiksel önemi - Bölüm II • E değeri p-değeri z-puanı | |
5) | • Suffix Ağaçları, Suffix Dizileri • Mikroarray seçimi, ağaç yapımı, model uyumu | |
6) | • Desenler, Profiller ve Çoklu Hizalama • Özel puanlama matrisleri, | |
7) | • Gizli Markov modelleri • Sıra deseni keşfi | |
8) | • Çoklu dizi hizalama algoritmaları • Hizalama profilleri | |
9) | • Protein yapılarına giriş • Yapı Tahmini | |
10) | Proteinlerin Yapısal Hizalanması Fonksiyonel Genomik | |
11) | • Mikroarray veri normalizasyonu, analizi • Kümeleme teknikleri | |
12) | • Sistem Biyolojisine Giriş • Gen düzenleyici ağlar | |
13) | • Construction and Analysis of protein networks • Monte Carlo Sampling, Random Walks on Graphs |
Ders Notları / Kitaplar: | M. Zvelebil and J. O. Baum, Understanding Bioinformatics, Garland Science, 2008 |
Diğer Kaynaklar: | • D.E. Krane and M.L. Raymer, Fundamental Concepts of Bioinformatics, Pearson Education, 2003. • N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004. • C.A. Orengo, D.T. Jones and J.M.Thornton, Bioinformatics: Genes, Proteins and Computers, Roultledge, 2003. • A. M. Lesk, Introduction to Bioinformatics, Oxford University Press, 2002. • D. Mount, Bioinformatics: Sequence and genome analysis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001. • P. A. Pevzner, Computational Molecular Biology: An Algorithmic Approach, MIT press, 2000. • P. Baldi and S. Brunak, Bioinformatics: the machine learning approach (2nd edition), MIT press, 2001. • T. Jiang, Y. Xu, and M. Zhang, eds. Current Topics in Computational Molecular Biology, MIT press, 2002. • S. Karlin, Frontiers of Bioinformatics: Unsolved Problems and Challenges, National Academy Press, 2005 |
Ders Öğrenme Kazanımları | 1 |
8 |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Program Kazanımları | ||||||||||
1) Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme 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. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.) | ||||||||||
4) Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. | ||||||||||
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü 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. |
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 kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. | 2 |
2) | Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. | 1 |
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. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.) | 1 |
4) | Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. | 2 |
5) | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü 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. | 1 |
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. |
Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama) | |
Ödev | |
Uygulama |
Yarıyıl İçi Çalışmaları | Aktivite Sayısı | Katkı Payı |
Devam | 1 | % 5 |
Ödev | 6 | % 5 |
Ara Sınavlar | 1 | % 40 |
Final | 1 | % 50 |
Toplam | % 100 | |
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI | % 50 | |
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI | % 50 | |
Toplam | % 100 |
Aktiviteler | Aktivite Sayısı | Süre (Saat) | İş Yükü |
Ders Saati | 14 | 2 | 28 |
Laboratuvar | 14 | 2 | 28 |
Ödevler | 6 | 1 | 6 |
Ara Sınavlar | 1 | 2 | 2 |
Final | 1 | 2 | 2 |
Toplam İş Yükü | 66 |