Séquençage et assemblage de génomes avec la théorie des graphes

La biologie moderne repose sur la capacité à lire l'ADN, pourtant la technologie ne peut pas encore traiter un génome entier en une seule passe. Ce cours explore le défi computationnel fascinant de l'assemblage de millions de petits fragments génétiques pour révéler l'image complète du génome d'un organisme. Vous découvrirez comment l'intersection de la biologie et de l'informatique nous permet de résoudre des énigmes complexes essentielles à la médecine personnalisée et à la recherche évolutive. Grâce à ce programme textuel, vous passerez de débutant à quelqu'un qui comprend le fondement algorithmique de la bioinformatique. Vous apprendrez à représenter les données biologiques sous forme de structures mathématiques et à appliquer des modèles logiques pour trouver la séquence de nucléotides la plus probable. Ce que vous apprendrez : - Comprendre les contraintes biologiques fondamentales du séquençage de l'ADN et la nécessité de l'assemblage de fragments. - Appliquer les concepts de la théorie des graphes, y compris les graphes de De Bruijn, pour organiser et connecter des séquences génétiques qui se chevauchent. - Explorer la logique des algorithmes de force brute et leurs applications spécifiques dans le séquençage de petites protéines et peptides. - Comparer les approches traditionnelles de séquençage à courtes lectures avec les paradigmes computationnels modernes de lectures longues. - Maîtriser la terminologie de la bioinformatique, des k-mers et contigs aux chemins eulériens. - S'entraîner à résoudre des défis d'assemblage par des exercices algorithmiques écrits et des scénarios basés sur la logique. Le cours commence par la terminologie essentielle et les fondements biologiques de l'ADN avant de passer aux méthodes spécifiques basées sur les graphes utilisées dans les laboratoires modernes. Vous progresserez à travers des explications écrites de la logique d'assemblage, suivies d'une analyse étape par étape des algorithmes qui rendent possible la reconstruction du génome. Ce cours est conçu pour les débutants intéressés par l'intersection des sciences de la vie et de la programmation. Aucune expérience préalable en bioinformatique ou en mathématiques avancées n'est requise pour commencer. Entrez dans le monde de la biologie computationnelle et commencez à décoder le langage de la vie.