آموزش بیوانفورماتیک و پیاده سازی در پایتون

روابط تکاملی و کمک در تشخیص بیماری‌ها اشاره کرد. همچنین مطالعه الگوهای ژنتیکی و تغییرات آن با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیک، راهنمای خوبی در مورد تکامل زندگی و نحوه تغییر و تنوع زیستی است.

از طرفی پایتون یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند و گسترده است که در حوزه‌های مختلفی از جمله بیوانفورماتیک استفاده می‌شود. با استفاده از ابزارها و کتابخانه‌های مختلف در حوزه بیوانفورماتیک، می‌توان تحلیل داده‌های زیستی را با دقت بالایی انجام داد.

در این فرادرس چه چیزی و چگونه یاد می‌گیریم؟ 

در این آموزش می‌خواهیم مفاهیم اولیه بیوانفورماتیک را به صورت تئوری و عملی آموزش دهیم. از آنجا که ممکن است مخاطب این آموزش با مفاهیم اولیه زیست‌شناسی یا زبان برنامه‌نویسی پایتون (Python) آشنایی نداشته باشد، در درس اول و دوم مقدمه‌ای بر این مباحث بیان شده است، سپس مفاهیم بیوانفورماتیک به صورت تئوری و همچنین با پیاده‌سازی با پکیج بایوپایتون (Biopython) آموزش داده شده است. این فرادرس می‌تواند شما را به سطح قابل قبولی از دانش بیوانفورماتیک برساند.

سرفصل‌ها

• فصل یکم: مفاهیم اولیه زیست‌شناسی مولکولی
• 
   
  • درس یکم: فهرست
  • درس دوم: سلول و اجزای آن
  • درس سوم: DNA و RNA
  • درس چهارم: پروتئین
  • درس پنجم: آنزیم و عملکرد آن
  • درس ششم: همانندسازی (Replication)
  • درس هفتم: رونویسی (Transcription)
  • درس هشتم: ترجمه (Translation)
  • درس نهم: تنطیم بیان ژن
  • درس دهم: کرومورزوم
  • 
    
• فصل دوم: مفاهیم اولیه بیوانفورماتیک
• 
   
  • درس یازدهم: تاریخچه بیوانفورماتیک – کاربرد بیوانفورماتیک
  • درس دوازدهم: پایگاه داده‌های زیستی
  • درس سیزدهم: آشنایی با UniProt
  • درس چهاردهم: آشنایی با NCBI
  • درس پانزدهم: مرورگر ژنوم UCSC
  • درس شانزدهم: انطباق توالی‌ها
  • درس هفدهم: تاثیر جریمه گپ
  • درس هجدهم: الگوریتم نیدلمن (Needleman Algorithm)
  • درس نوزدهم: مثال برای الگوریتم نیدلمن
  • درس بیستم: الگوریتم اسمیت-واترمن (Smith–Waterman)
  • درس بیست‌و‌یکم: ماتریس‌های BLOSUM و PAM
  • درس بیست‌و‌دوم: ایجاد ماتریس BLOSUM
  • درس بیست‌و‌سوم: استفاده از ابزار EMBL-EBI برای انطباق
  • درس بیست‌و‌چهارم: جستجوی توالی در پایگاه داده‌ها (BLAST)
  • درس بیست‌و‌پنجم: مثال برای انجام BLAST
  • درس بیست‌و‌ششم: ماتریس نمره‌دهی اختصاصی جایگاه (PSSM)
  • درس بیست‌و‌هفتم: فیلوژنتیک (Phylogenetics)
  • درس بیست‌و‌هشتم: ساخت درخت فیلوژنی با روش UPGMA
  • درس بیست‌و‌نهم: ساخت درخت فیلوژنی با روش NJ
  • درس سی‌ام: مثال برای روش NJ
  • درس سی‌ویکم: روش‌های دیگر ساخت درخت فیلوژنی – خود راه‌اندازی
  • درس سی‌ودوم: کار با نرم‌افزار MEGA برای ساخت درخت فیلوژنی
  • درس سی‌وسوم: حل مثال برای مگا – ایجاد درخت برای فایل FASTA
  • درس سی‌وچهارم: حل مثال برای مگا – توالی Nucleotide
  • درس سی‌وپنجم: ساختارهای سه‌بعدی – کار با RCSB PDB
  • درس سی‌وششم: کار با PROSITE
  • درس سی‌وهفتم: جستجوی BLAT در UCSC
• 
  
• فصل سوم: بایوپایتون (Biopython)
• 
   
  • درس سی‌وهشتم: نصب آناکوندا (Anaconda)
  • درس سی‌ونهم: نصب و کار با پکیج Bio.SeqIO
  • درس چهلم: رونویسی و ترجمه با پکیج Bio
  • درس چهل‌و‌یکم: کار با SeqRecord و SeqIO
  • درس چهل‌و‌دوم: خواندن فایل با بیش از یک رکورد به کمک ()SeqIO.parse
  • درس چهل‌و‌سوم: مکمل ‌کردن توالی‌های یک فایل شامل توالی‌هایی با فرمت FASTA
  • درس چهل‌و‌چهارم: ایجاد یک فایل FASTA و نوشتن برنامه برای تشخیص فرمت صحیح
  • درس چهل‌و‌پنجم: کار با ماژول Align
  • درس چهل‌و‌ششم: کار با ماژول Pairwise2
  • درس چهل‌وهفتم: انطباق محلی و سراسری و کار با ماتریس‌های جایگزینی
  • درس چهل‌و‌هشتم: نوشتن تابع برای محاسبه جریمه گپ
  • درس چهل‌ونهم: کار با فرمت فایل Stockholm
  • درس پنجاهم: کار با ماژول Motif – ایجاد PSSM
  • درس پنجاه‌و‌یکم: ساخت درخت فیلوژنی با ماژول‌های موجود در Bio
  • درس پنجاه‌و‌دوم: ساخت درخت فیلوژنی با ماژول Toytree
  • درس پنجاه‌وسوم: کار با موتور جستجوی Entrez
  • درس پنجاه‌و‌چهارم: دسترسی به مقاله‌ها در PubMed – بازیابی اطلاعات از OMIM
  • درس پنجاه‌وپنجم: کار با پرتال منابع بیوانفورماتیکی Expasy و SwissProt
  • درس پنجاه‌و‌ششم: کار با ماژول Prosite
  • درس پنجاه‌و‌هفتم: تبدیل عبارت Prosite به عبارت منظم
  • درس پنجاه‌و‌هشتم: کار با ساختارهای سه‌بعدی به کمک ماژول PDBParser
  • 
    
• فصل چهارم: رسم نمودار
• 
   
  • درس پنجاه‌و‌نهم: رسم نمودار به کمک پکیج Matplotlib
  • درس شصتم : کار با پکیج Pandas و رسم نمودار
  • 
    
• فصل پنجم: مقدمه‌ای بر شی‌گرایی
• 
   
  • درس شصت و یکم: کلاس و شی
  • درس شصت و دوم : ارث‌بری (Inheritance)