خوارزميات المعلوماتية الحيوية: حل الألغاز الوراثية باستخدام الشفرة

كيف يحدد العلماء منشأ المرض، أو يرسمون خريطة الجينوم البشري، أو يجدون الروابط التطورية بين الأنواع؟ تكمن الإجابة في المعلوماتية الحيوية—نقطة التقاء البيولوجيا وعلوم الكمبيوتر التي تدعم أبحاث الجينوم الحديثة. يرشدك هذا المساق النصي فقط عبر الخوارزميات الأساسية المستخدمة لحل الألغاز البيولوجية المعقدة. ستنتقل من فهم بنية الحمض النووي الأساسية إلى قراءة وكتابة حلول حاسوبية تحلل التسلسلات الجينية، وتجمع الجينومات، وتحدد العلاقات التطورية. ما ستتعلمه: - فهم المصطلحات البيولوجية الأساسية والمفاهيم الحسابية التي تربط علوم الكمبيوتر وعلم الوراثة. - تحليل تسلسلات الحمض النووي للعثور على أصول التضاعف والأنماط التنظيمية باستخدام خوارزميات مطابقة السلاسل. - إعادة بناء الجينومات من قراءات الحمض النووي القصيرة باستخدام نظرية الرسم البياني وخوارزميات التجميع. - محاذاة التسلسلات الجينية لقياس المسافات التطورية باستخدام البرمجة الديناميكية. - استخدام هياكل بيانات ومكتبات Python الحديثة للتعامل مع تنسيقات بيانات الجينوم الواقعية. ستبدأ بتعريفات أساسية للحمض النووي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) والتعقيد الخوارزمي الأساسي قبل التقدم إلى محاذاة التسلسلات، وتجميع الجينوم، وبناء شجرة التطور. يتم تعزيز كل مفهوم بشروحات مكتوبة خطوة بخطوة وأمثلة واضحة للشفرة. تم تصميم هذا المساق لعلماء المعلوماتية الحيوية الطموحين، ومطوري البرمجيات الفضوليين حول البيولوجيا، وطلاب علوم الحياة الذين يرغبون في تعلم البرمجة. لا يلزم وجود خلفية متقدمة في البيولوجيا أو علوم الكمبيوتر. ابدأ رحلتك في الشفرة التي تدفع الاكتشاف الجيني الحديث اليوم.