| Eines informàtiques per a la bioinformàtica | Codi: M0.151 : 5 |
La recerca en Bioinformàtica sol consistir la majoria de les vegades en l'anàlisi a nivell genòmic a gran escala de grans quantitats de dades. Per exemple, la creació del catàleg de gens d'una espècie pot comportar la predicció computacional de diferents senyals genètics al llarg del seu genoma (normalment, diversos Gigabytes) combinat amb l'alineament entre la seva seqüència i el genoma d'altres espècies per localitzar regions funcionals comunes.
En la pràctica, la gestió de tots aquests processos i la seva posterior anàlisi no poden ser duts a terme eficientment de forma manual. Així, mitjançant programes i scripts desenvolupats per a cada problema concret es planifica automàticament l'execució de cada bloc del protocol que porta a una possible solució del problema.
En una típica infraestructura bioinformàtica, els genomes es troben emmagatzemats localment al disc per evitar esperes en l'accés per xarxa. A més, els programes de processament i anàlisi d'aquestes seqüències també són emmagatzemats al propi ordinador per automatitzar el procés.
És per això que aquesta assignatura es centra a introduir les nocions bàsiques que un estudiant de bioinformàtica ha de posseir sobre el maneig del sistema operatiu més popular en aquestes instal·lacions (GNU/LINUX), ús de scripts al shell (petites funcions d'anàlisis basades en eines bàsiques del sistema operatiu), el format de dades típic per a la publicació de dades a la xarxa (HTML, PHP) i la gestió d'aquests en bases de dades locals (MySQL).
El coneixement d'aquests sistemes no impedeix la seva combinació durant la resta del curs amb resultats preliminars provinents d'aplicacions executades en un servidor extern amb qualsevol dels navegadors més populars, doncs en la combinació de tots dos paradigmes (protocols locals + ús de servidors Web) es recolza la major part de l'èxit de la bioinformàtica en entorns de recerca en la Biologia molecular moderna.
Dins del programa, aquesta assignatura representa el pas introductori necessari des del punt de vista tècnic per enfrontar-se a les següents assignatures dedicades a la genòmica, l'anàlisi d'experiments massius i la biologia estructural.
La Bioinformàtica. Qualsevol especialització posterior sol requerir del coneixement de les tècniques generals mostrades en aquest curs.
En concret, els resultats de l'aprenentatge d'aquesta assignatura poden resumir-se en els següents punts:
- Conèixer l'entorn de treball del sistema operatiu UNIX (Linux, MacOS, etc.)
- Maneig del terminal d'UNIX i del seu sistema de fitxers en entorns bioinformàtics
- Aprendre a publicar dades en Internet: pàgines HTML
- Dissenyar bases de dades relacionals per gestionar serveis bioinformàtics
Formalment no és necessari disposar de coneixements previs específics per cursar aquesta assignatura. No obstant, el correcte desenvolupament de les proves d'avaluació continuada d'aquesta assignatura poden necessitar un esforç addicional per aquelles persones amb cap o poca experiència de treball en entorns Linux.
Per aquells estudiants sense nocions prèvies de programació és aconsellable cursar també "Programació per la Bioinformàtica".
No existeixen restriccions d'accés. Està especialment aconsellada per a perfils biosanitaris, o per aquells estudiants que no tinguin cap experiència en el maneig d'entorns Linux.
Per aquells estudiants sense nocions prèvies de programació és aconsellable cursar també "Programació per la Bioinformàtica", on es veuen els conceptes relatius a la programació de scripts (Perl, Python) per automatitzar protocols d'anàlisi de dades bioinformàtiques a gran escala.
Els materials docents d'aquesta assignatura es proporcionen únicament en espanyol. Les activitats docents així com les intervencions del Professor Col·laborador es faran en català i espanyol.
Una vegada finalitzat aquesta assignatura, l'estudiant hauria d'estar familiaritzat amb la forma de treballar en línia de comandes d'entorns GNU/LINUX, especialment amb aquells orientats a l'anàlisi a gran escala de dades bioinformàtiques, mitjançant la combinació de resultats generats per diversos programes. Al seu torn, la publicació d'aquests protocols en forma de servidor i dels resultats emmagatzemats en una base de dades relacional en forma de pàgina web seran també objectius primaris d'aquesta assignatura.
Més concretament, són objectius bàsics:
- Maneig bàsic de l'intèrpret de comandes de GNU/LINUX
- Descàrrega i manipulació de dades bioinformàtiques
- Publicació de dades i servidors en Internet (HTML, PHP i CGI)
- Emmagatzematge de resultats en bases de dades relacionals (MySQL)
Amb aquests coneixements, l'estudiant hauria d'estar preparat per integrar-se en un entorn laboral bioinformàtic, adaptant-se progressivament després a les particularitats de cada grup de recerca.
Competències bàsiques i generals:
- Totes les competències bàsiques
- Totes les competències generals
Competències transversals:
- CT2: Capacitat per a la comunicació oral i escrita per a la vida acadèmica i professional.
- CT3: Capacitat per proposar solucions innovadores i presa de decisions.
- CT5: Capacitat per a la comprensió, l'anàlisi i la síntesi.
- CT6: Capacitat per al disseny i la gestió de projectes.
Competències específiques:
- CE3: Adquirir les habilitats tècniques apropiades per la bioinformàtica, com la programació, creació i gestió de bases de dades, creació de pàgines web, anàlisis i disseny d'algorismes, i conèixer el seu ús i aplicació en la bioinformàtica.
Els continguts de l'assignatura estan organitzats en cinc blocs temàtics:
- Posada en marxa d'un sistema UNIX sobre una màquina virtual
- El terminal en entorns bioinformàtics: comandes bàsiques, gestió de fitxers i extracció de dades
- Creació de pàgines web amb el llenguatge HTML
- Disseny de bases de dades relacionals per la gestió de dades biològiques: taules, claus i MySQL
- El llenguatge PHP per connectar pàgines web i bases de dades (Introductori a l'assignatura "Programació per la Bioinformàtica")
| Herramientas informáticas para la bioinformática | Web |
| Eines informàtiques per a la bioinformàtica | Web |
| Instal·lació de la màquina virtual | Audiovisual |
| Instalación de la máquina virtual | Audiovisual |
| Introducció a la línia d'ordres (CLI) | Audiovisual |
| Introducción a la línea de comandos (CLI) | Audiovisual |
| Primers passos a MySQL | Audiovisual |
| Primeros pasos en MySQL | Audiovisual |
| Introducció al llenguatge HTML | Audiovisual |
| Introducción al lenguaje HTML | Audiovisual |
| Implementació amb PHP | Audiovisual |
| Implementación con PHP | Audiovisual |
| Introducción a CCS | Audiovisual |
| Introducción a HTML | Audiovisual |
| MV | Programari en línia |
| MV (64 bits) | Programari en línia |
TEMA1: Introducció als entorns de treball UNIX
1.1. Arquitectura d'un ordinador
1.2. Funcions d'un sistema operatiu
1.3. La família de sistemes operatius UNIX
1.4. Programes i processos
1.5. El sistema de fitxers
1.6. Funcionament de les màquines virtuals
1.7. Configuració d'una màquina virtual amb Ubuntu
1.8. El terminal com a eina de treball
1.9. Gestió bàsica de fitxers
1.10. Accedir al contingut dels fitxers
1.11. Gestió bàsica de processos
1.12. Buscar, ordenar i associar fitxers
1.13. Combinació de comandes
1.14. El llenguatge de processament d'arxius GAWK
1.15. Expressions regulars: aplicació en el terminal
1.16. Definició de noves comandes
1.17. Disseny de protocols automàtics en el terminal
1.18. Transferència de fitxers des del terminal
1.19. Exemple pràctic 1: Analitzant el genoma humà
TEMA 2: Gestió de dades amb MySQL
2.1. Bases de dades relacionals
2.2. El model entitat-relació
2.3. SQL i MySQL
2.4. Començar a treballar amb MySQL
2.5. Crear les primeres taules
2.6. Poblar taules amb registres
2.7. Consultes bàsiques a les taules
2.8. Consultes avançades a les taules: condicions
2.9. Consultes avançades a les taules: grups
2.10. Consultes avançades a les taules: múltiples taules
2.11. Consultes avançades a les taules: subconsultes
2.12. Gestió de la base de dades
2.13. Altres utilitats de MySQL en línia de comandes
2.14. Còpies de seguretat amb el programa mysqldump
2.15. Exemple pràctic 2: Maneig del catàleg de gens humans
TEMA 3: Publicació de dades en Internet
3.1. Fonaments de comunicació a la Xarxa
3.2. El llenguatge HTML
3.3. Estructura d'un document HTML
3.4. Etiquetes de format
3.5. Incloure imatges en els documents
3.6. Taules de dades
3.7. Afegir enllaços en HTML
3.8. Formularis web
3.9. Fulles d'estil
3.10. Mapa de caràcters
3.12. Entorns de disseny web multiplataforma
3.13. Exemple pràctic 3: El genoma humà (I)
TEMA 4: Implementació de servidors en Internet
4.1. Protocols bioinformáticos remots
4.2. Programes passarel·la implementats amb PHP
4.3. Treballar amb l'intèrpret de PHP
4.4. El servei Compare2Genes: formulari HTML
4.5. El servei Compare2Genes: passarel·la PHP
4.6. Connexió entre PHP i bases de dades MySQL
4.7. Exemple pràctic 4: El genoma humà (II)
És imprescindible per a una correcta adquisició d'aquests coneixements la pràctica exhaustiva en una plataforma UNIX de tots els exemples introduïts en aquests materials. L'ordenació establerta intenta seguir un ordre lògic de manera que cada tema és necessari per aprofundir en el tema següent d'aquests materials.
El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat dels exercicis realitzats.
La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; l'intent fraudulent d'obtenir un resultat acadèmic millor; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o la utilització de material o dispositius no autoritzats durant l'avaluació, entre d'altres, són conductes irregulars que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.
D'una banda, si es detecta alguna d'aquestes conductes irregulars, pot comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent - incloses les proves finals - o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials o dispositius no autoritzats durant les proves, com ara xarxes socials o cercadors d'informació a internet, perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, o perquè s'ha practicat qualsevol altra conducta irregular.
De l'altra, i d'acord amb les normatives acadèmiques, les conductes irregulars en l'avaluació, a més de comportar el suspens de l'assignatura, poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui.
La UOC es reserva la potestat de sol·licitar a l'estudiant que s'identifiqui o que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació pels mitjans que estableixi la Universitat (síncrons o asíncrons). A aquests efectes, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús d'un micròfon, una càmera o altres eines durant l'avaluació i que s'asseguri que funcionen correctament.
La verificació dels coneixements per garantir l'autoria de la prova no implicarà en cap cas una segona avaluació.
|
Aquesta assignatura només es pot superar a partir de l'avaluació contínua (AC). La nota final d'avaluació contínua esdevé la nota final de l'assignatura. La fórmula d'acreditació de l'assignatura és la següent: AC. |