Algoritmi per l'analisi di sequenze biologiche: teoria e pratica

Comprendere come analizzare le sequenze di DNA, RNA e proteine è la base della bioinformatica moderna. Questo corso ti guida attraverso gli algoritmi computazionali fondamentali utilizzati per decifrare i dati biologici, traducendo complesse domande biologiche in problemi algoritmici risolvibili. Passerai dalla comprensione delle sequenze genetiche di base all'analisi degli algoritmi reali che alimentano l'allineamento di sequenze, la ricerca in database e il riconoscimento di pattern. Attraverso spiegazioni scritte strutturate ed esempi di codice Python passo-passo, costruirai una solida base in biologia computazionale. Cosa imparerai: 1. Comprendere i formati chiave delle sequenze biologiche come FASTA e FASTQ e come analizzarli. 2. Implementare algoritmi di programmazione dinamica per l'allineamento di sequenze globale e locale a coppie. 3. Analizzare i meccanismi degli strumenti di ricerca euristica in database come BLAST. 4. Esercitarsi nel calcolo di matrici di sostituzione e schemi di punteggio per proteine e nucleotidi. 5. Applicare tecniche di corrispondenza di stringhe e riconoscimento di pattern basate su Python ai dati genomici. 6. Esplorare concetti moderni di analisi di sequenze, inclusi modelli probabilistici di base. Il corso inizia con la terminologia biologica fondamentale e le rappresentazioni delle sequenze, quindi progredisce sistematicamente attraverso algoritmi di allineamento esatti, metodi di ricerca euristici ed esercizi di codifica pratici. È progettato per principianti in bioinformatica, studenti di informatica o ricercatori delle scienze della vita che desiderano comprendere gli strumenti computazionali che utilizzano quotidianamente. Non è richiesta alcuna precedente esperienza avanzata in biologia o nella progettazione di algoritmi complessi. Inizia a leggere oggi e padroneggia le basi algoritmiche della bioinformatica.