Биоинформатика и теоретическая системная биология

Этот курс предоставляет студентам междисциплинарную подготовку и необходимые навыки для проведения эффективных исследований в области биоинформатики и системной биологии.

Это многопрофильный исследовательский курс MSc, разработанный для кандидатов с биомедицинским, вычислительным или математическим опытом. Он дает студентам необходимые навыки для проведения эффективных исследований в области вычислительной генетики и биоинформатики. Курс, который основан в кампусе Южного Кенсингтона, был разработан и преподаётся сотрудниками факультетов естественных наук, инженерии (компьютерные технологии), физических наук (химия, математика) и медицины. Преподавание ведется экспертами в соответствующих областях в Колледже, но оно также использует сотрудничество с другими исследователями.

В первом семестре студентам предоставляется информация, не охваченная их курсами первой степени, в дополнение к следующим обязательным элементам:

• Биоинформатика и системная биология - Введение в биологию; передовые инструменты для
  анализ биологических данных; и подходы к моделированию биологических систем
• Компьютеры - Java, Python и Perl; введение в проектирование программ и вычисления из командной строки в оболочке Unix
• Математика и статистический вывод - алгоритмы высокого уровня и анализ больших наборов данных

Остальная часть года посвящена трем исследовательским проектам на полный рабочий день, осуществляемым под руководством исследователей в Имперском колледже (это может также включать сотрудничество с другими академическими центрами или отраслью).

Руководство по программе Syllabus

1 семестр (октябрь - декабрь)

В первом семестре студентам будет предоставлена ​​дополнительная информация, не охваченная их предыдущими курсами или опытом. Это будет достигнуто с помощью базового специально разработанного и преподаваемого модуля Биоинформатика (I) и преподавания вычислительной техники и математики, которое включает в себя существующие модули MSci и MEng, а также специально разработанные практические занятия.

Биоинформатика и системная биология Я
Модуль охватывает широкие области генетики и геномики в качестве основной учебной программы. Кроме того, базовый обзор стандартных молекулярно-биологических концепций на уровне бакалавриата 1-го или 2-го курса может быть предоставлен студентам без первой степени в области биологических наук, дополненный более обширными списками чтения. Лекции и материалы будут разработаны для укрепления основных концепций и ознакомления с более сложными вопросами, связанными с биоинформатикой и вычислительной биологией.
Генетика будет включать в себя: способы наследования (признаки одного гена), хромосомные, соматические и митохондриальные нарушения, сложные нарушения признака, анализ сцепления для одного гена и сложные признаки, неравновесное сцепление и модели на животных - преимущества и ограничения.
Геномика будет включать в себя: физическое картирование, проект «Геном человека», высокопроизводительное секвенирование, базы данных ДНК и белков (схема и принципы), принципы гомологии и идентификации мотива (ДНК и белок)

Математика
Теория вероятностей, Теория информации, Байесовские и частотные методы, Описательный анализ больших массивов данных
Будут введены основы вероятности и статистики, охватывающие: аксиомы вероятности, интерпретации вероятности, законы вероятности, независимости, дискретные и непрерывные случайные величины, базовую описательную статистику, зачатки оценки, основные понятия о частоте и байесовском выводе, а также описательный анализ больших массивов данных. Практический опыт будет получен благодаря использованию соответствующего компьютерного пакета.

Computing
Навыки программирования, Опыт работы с DOS / Windows и UNIX / Linux, Основные вычислительные концепции. Основными элементами будут:
Введение в вычисления: это будет общий обзор вычислительных технологий, включая реляционные базы данных и SQL, компьютерные архитектуры, особенности языков программирования.
Программирование: Python / Java / PERL
Дизайн программы: Дизайн программы, абстракция и модульность.
Соответствующие задания. Будут разработаны упражнения по программированию, которые будут дополнять описываемый материал и знакомить как со средами DOS / Windows и UNIX / Linux, так и с языком сценариев Perl.

Биоинформатика II
Биоинформатика. Теоретические и практические вопросы исследования биоинформатики в области последовательности генома и семейств белков будут включать: анализ и аннотацию последовательности ДНК, алгоритмы выравнивания ДНК и гомологию ДНК / белка и их использование, идентификацию и разграничение семейств белков, филогенетический анализ белка последовательности и сохранение остатков. К вычислительным вопросам относятся: ресурсы, т. Е. Пакеты, программы, сайты и инструменты, разнородные базы данных и совместимость.
Функциональная геномика: изучение основ экспериментального дизайна и теоретических и практических вопросов биоинформатики, возникающих в связи с быстрым развитием функциональной геномики, которое будет включать: анализ целых геномов - эукариотической и микробной генетики, путей генных функций и сигнальных сетей, методов транскрипционного профилирования и анализ., протеомика- методы и анализ и методы и анализ структуры белка:
Статистическая генетика: введение в теоретические и практические вопросы современных исследований и приложений в области статистической генетики, в том числе: генетическая эпидемиология, анализ сегрегации и анализ путей, параметрический и непараметрический анализ сцепления, анализ QTL, анализ неравновесия сцепления и филогения и кладистика
Этика и право, в том числе: Этические проблемы в современной генетике и патентном праве. В дополнение к преподаваемому учебному плану, практические занятия будут использованы для более глубокого изучения смежных вопросов. Эти практические занятия будут сосредоточены на вопросах, имеющих непосредственное отношение к промышленной геномике / фармацевтической практике, включая картирование экспрессии, позиционное клонирование, поиск гомологии, аннотации последовательностей и фармакогеномику.

Диссертации / проекты (обязательно)

Исследовательские проекты (январь - сентябрь)

Исследовательские проекты предназначены для того, чтобы предоставить студентам опыт в реализации основательного исследовательского проекта в области биоинформатики и отработать навыки они извлекли уроки из преподаваемых компонентов курса магистратуры. Все проекты будут напрямую связаны с биологами, математиками и специалистами по вычислительной технике. Все проекты имеют продолжительность 10–12 недель.

Первый проект - это вычислительный проект, который укрепляет навыки программирования и дает возможность более детально ознакомиться с созданием кода.

Второй проект включает в себя студенты, работающие над статистическим и вычислительным анализом биологических или биомедицинских наборов данных в сотрудничестве с экспериментальными / клиническими группами в Имперском колледже Лондона. Это должно быть связано с текущими исследовательскими проектами.

Третий проект является биологическим или математическим проектом и предоставляет механизм для использования навыков, полученных в ходе курса, в исследовательской среде. Многие из этих проектов вносят непосредственный вклад в научные публикации.

Кандидаты, имеющие высшее образование в области биологических, физических, вычислительных или математических курсов или эквивалентные зарубежные квалификации, могут подавать заявки.

Если ваша первая ученая степень не из Великобритании, вам могут пригодиться рекомендации в нашем Страновом индексе. Обратите внимание, что в этих рекомендациях указан минимум колледжа.