Научно-исследовательский семинар "Вычислительная филогенетика"

Магистратура 2021/2022

Статус: Курс обязательный (Анализ данных в биологии и медицине)

Направление: 01.04.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Кафедра технологий моделирования сложных систем

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Спирин Сергей Александрович

Прогр. обучения: Анализ данных в биологии и медицине

Язык: русский

Кредиты: 7

Контактные часы: 46

Полная версия программы учебной дисциплины Задать вопрос

Аннотация

The research seminar "Computational Phylogenetics" is designed to introduce students to algorithms and programs used to reconstruct the phylogeny of biopolymers by their sequences and the phylogeny of organisms by their biopolymers.

Цель освоения дисциплины

Познакомить студентов программы АДБМ с алгоритмами и программами реконструкции филогении по последовательностям

Планируемые результаты обучения

Знакомство на практике с задачей реконструкции филогении какого-либо конкретного набора биополимеров
Знакомство с некоторыми исследованиями последних лет по алгоритмам реконструкции филогении.
Знакомство с приёмами "бутстреп" и "складной нож". Понимание смысла чисел, отображающих поддержку ветвей дерева.
Знакомство с приёмами, позволяющими выбрать укоренение филогенетического дерева.
Знание алгоритмов UPGMA и Neighbor-joining
Знание алгоритмов поиска субоптимального дерева в пространстве всех деревьев. Знание основных свойств этих алгоритмов.
Знание общей схемы реконструкции филогении. Знание классификации алгоритмов реконструкции филогении и свойств алгоритмов разных классов
Знание основных показателей качества дерева: максимальной экономии, максимального правдоподобия, дистанционных показателей.
Знание принципов оценки эволюционного расстояния между последовательностями по заданному выравниванию
Понимание студентами терминологии, относящейся к теории филогенетических деревьев и их формализации в алгоритмах и компьютерных программах. Знание форматов файлов.
Приобретение опыта чтения специальной литературы и изложения полученных знаний в виде краткого доклада с презентацией

Содержание учебной дисциплины

Комбинаторика филогенетических деревьев
Принципиальная схема реконструкции филогении
Оценка эволюционных расстояний между последовательностями
Поиск в пространстве деревьев
Критерии качества дерева
Прямые методы реконструкции филогении
Укоренение филогенетических деревьев
Поддержка ветвей дерева
Журнальный клуб
Практическая работа

Элементы контроля

Контрольная работа
Контрольная работа
Контрольная работа
Доклад на журнальном клубе
Студент выбирает статью из предложенного списка, изучает её и делает презентацию на 30-40 минут на семинаре
Практическая работа
Студент выполняет работу по филогенетической реконструкции, присылает письменный отчёт о результатах и делает краткий (5-7 мин.) доклад на семинаре
Экзамен
Экзамен состоит из двух частей: на первой студент кратко рассказывает о статье, которую докладывал на журнальном клубе другой студент, на второй отвечает на теоретические вопросы.
Контрольная работа
Контрольная работа
Контрольная работа
Доклад на журнальном клубе
Студент выбирает статью из предложенного списка, изучает её и делает презентацию на 30-40 минут на семинаре
Практическая работа
Студент выполняет работу по филогенетической реконструкции, присылает письменный отчёт о результатах и делает краткий (5-7 мин.) доклад на семинаре
Экзамен
Экзамен состоит из двух частей: на первой студент кратко рассказывает о статье, которую докладывал на журнальном клубе другой студент, на второй отвечает на теоретические вопросы.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 2 модуль
0.07 * Контрольная работа + 0.3 * Доклад на журнальном клубе + 0.06 * Контрольная работа + 0.25 * Практическая работа + 0.25 * Экзамен + 0.07 * Контрольная работа

Список литературы

Авторы

Спирин Сергей Александрович

Программа дисциплины