| Dersin Adı | Biyoenformatik için Programlama |
| Kodu | Yarıyıl | Teori (saat/hafta) | Uygulama/Lab (saat/hafta) | Yerel Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| CE 405 | Güz/Bahar | 3 | 0 | 3 | 5 |
| Ön-Koşul(lar) | Yok | |||||
| Dersin Dili | İngilizce | |||||
| Dersin Türü | Seçmeli | |||||
| Dersin Düzeyi | Lisans | |||||
| Dersin Veriliş Şekli | - | |||||
| Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri | ||||||
| Dersin Koordinatörü | ||||||
| Öğretim Eleman(lar)ı | - | |||||
| Yardımcı(ları) | - | |||||
| Dersin Amacı | İnsan Genomu Projesi’nin ilk sonuçlarının yayınlandığı 2004 yılından itibaren yaşam bilimleri araştırmacılarının tıbbi uygulamaları temelden değiştirecek bir çok genetik bilgiye (DNA dizilim bilgisi, protein dizilimleri, yapıları v.b.) erişimi kolaylaşmıştır. Ancak bu bilgi birçok farklı ortamda/veri tabanında farklı formatlarda tutulmakta ve bu bilgilerin analizi ve kullanılabilmesi için birçok farklı algoritma ve araçtan yararlanılması gerekmektedir. Bu dersin amacı son dönemde bilgisayar biliminin en gözde araştırma konularından olan biyoenformatik alanındaki temel terminolojiyi ve problemleri tanıtmak ve bu problemlerin çözümü için geliştirilen algoritma, method ve araçlar konusunda bilinirliği/farkındalığı artırmaktır. |
| Öğrenme Çıktıları | Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Ders Tanımı | Bu ders biyolojik sekans (DNA, RNA, protein) analizi; moleküler yapı öngörüsü; fonksiyonel genomik, farmakogenomik ve proteomik; biyolojik yolaç analizi konularındaki algoritma ve methodlarla biyoenformatik araçları/yazılımları konularını kapsar. |
| Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları | |
|
| Temel Ders | |
| Uzmanlık/Alan Dersleri | X | |
| Destek Dersleri | ||
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | ||
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
| 1 | Biyoenformatiğe giriş | Ders notları |
| 2 | Temel biyoloji bilgisi, merkezi dogma, DNA ve RNA yapısı, gen ve proteinler. Toka, ilmik, alpha heliks ve beta yaprak | Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chp. 1 N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 Ch.3 |
| 3 | Değişkenleri, veri tipleri, operatörler, return ve if/else bloğu. Modül yükleme, modül fonksyonları, deklerasyonlar | Bioinformatics Programming Using Python: Practical Programming for Biological Data, Mitchell L Model, O’Reilly, 2009. ISBN: 9781449382902. Chapter 1,2 |
| 4 | List, dictionary, tuple veri tipleri, etkileşimli kullanıcı girişi, yorum blokları, for, while döngüsü, break ve continue, iteratörler, Time, sys, os modülleri, dosya yazma ve okuma | Bioinformatics Programming Using Python: Practical Programming for Biological Data, Mitchell L Model, O’Reilly, 2009. ISBN: 9781449382902. Chapter 3,4 |
| 5 | Sınıflar. Regular expression ve regex modülü. Biopython modülü, pairwise alignment. Ncbi ile iletişim. FASTA ve Genbank formatları | Bioinformatics Programming Using Python: Practical Programming for Biological Data, Mitchell L Model, O’Reilly, 2009. ISBN: 9781449382902. Chapter 5 |
| 6 | Ara sınav / Midterm | |
| 7 | DNA dizisinde k-mer bulma | Ders notları |
| 8 | Numpy, scipy, ve matplotlib modülleri. Matris ve spars matrisler | Ders notları |
| 9 | Needleman-Wunsch, Waterman-Smith-Bayer, ve diğer dizi hizalama algoritmaları | Ders notları |
| 10 | Gotoh hizalama ve afin boşluk maliyet hesap algoritması | Ders notları |
| 11 | K-means kümeleme ve hiyerarşik kümeleme | Python for Bioinformatics, Sebastian Bass, CRC Press, 2016. ISBN: 9781584889304. Chapter 10 |
| 12 | Ara Sınav / Midterm II | |
| 13 | Yeni nesil sekanslama verisi ile çalışma | Lecture Notes |
| 14 | RNA katlanması ve motif analizi | Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 Chapter 7 |
| 15 | Çoklu sekans hizalama ve filogenetik ağaç oluşturma | Python for Bioinformatics, Sebastian Bass, CRC Press, 2016. ISBN: 9781584889304. Chapter 23 |
| 16 | Dönemin gözden geçirilmesi |
| Ders Kitabı | Önerilen ancak zorunlu olmayan kaynaklar: (1) Bioinformatics for beginners, Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Supratim Choudhuri. Elservier, 2014 (2) N. C. Jones and P. A. Pevzner, An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT press, 2004 (3) J. Xiong, Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006. (4) S. Bassi, Python for Bioinformatics, CRC Press , 2010. |
| Önerilen Okumalar/Materyaller | Sağlanacak farklı araştırma makaleleri. |
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Katkı Payı % |
| Katılım | 1 | 10 |
| Laboratuvar / Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | ||
| Portfolyo | ||
| Ödev | 4 | 10 |
| Sunum / Jüri Önünde Sunum | ||
| Proje | 1 | 30 |
| Seminer/Çalıştay | ||
| Sözlü Sınav | ||
| Ara Sınav | 2 | 30 |
| Final Sınavı | 1 | 20 |
| Toplam |
| Yarıyıl İçi Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı | 8 | 80 |
| Yarıyıl Sonu Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı | 1 | 20 |
| Toplam |
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Süre (Saat) | İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Teorik Ders Saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Laboratuvar / Uygulama Ders Saati (Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati) | 16 | ||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 16 | 1 | 16 |
| Arazi Çalışması | |||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | |||
| Portfolyo | |||
| Ödev | 4 | 2 | |
| Sunum / Jüri Önünde Sunum | |||
| Proje | 1 | 25 | |
| Seminer/Çalıştay | |||
| Sözlü Sınav | |||
| Ara Sınavlar | 2 | 17 | |
| Final Sınavı | 1 | 19 | |
| Toplam | 150 |
| # | Program Yeterlilikleri / Çıktıları | * Katkı Düzeyi | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Matematik, Fen Bilimleri ve Bilgisayar Mühendisliği konularında yeterli bilgi sahibidir; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanır. | X | ||||
| 2 | Karmaşık Bilgisayar Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, formüle eder ve çözer; bu amaca uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular. | X | ||||
| 3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular. | |||||
| 4 | Bilgisayar Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanır. | X | ||||
| 5 | Karmaşık Bilgisayar Mühendisliği problemlerinin veya araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. | |||||
| 6 | Bilgisayar Mühendisliği disiplini içinde ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır; bireysel çalışma sergiler. | |||||
| 7 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar, etkin sunum yapar, açık ve anlaşılır talimat verir ve alır. | |||||
| 8 | Bilgisayar Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır. | |||||
| 9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahiptir; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibidir. | |||||
| 10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibidir; girişimcilik, yenilikçilik hakkında bilinçlidir; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibidir. | |||||
| 11 | Bir yabancı dili kullanarak Bilgisayar Mühendisliği ile ilişkili konularda, bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar. ("European Language Portfolio Global Scale", Level B1) | |||||
| 12 | İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır. | |||||
| 13 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincindedir; bilgiye erişir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler; insanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini Bilgisayar Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir. | |||||
*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest
