Anàlisi de dades òmiques Codi:  M0.157    :  5
Consulta de les dades generals   Descripció   L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis   Camps professionals en què es projecta   Coneixements previs   Objectius i competències   Continguts   Consulta dels recursos d'aprenentatge de la UOC per a l'assignatura   Informació addicional sobre els recursos d'aprenentatge i eines de suport   Informacions sobre l'avaluació a la UOC   Consulta del model d'avaluació  
Aquest és el pla docent de l'assignatura per al primer semestre del curs 2024-2025. Podeu consultar si l'assignatura s'ofereix aquest semestre a l'espai del campus Més UOC / La universitat / Plans d'estudis). Un cop comenci la docència, heu de consultar-lo a l'aula. El pla docent pot estar subjecte a canvis.

La biología molecular ha generado a partir de la última década, ingentes cantidades de información provenientes tanto de los diversos proyectos de secuenciación (obtención de genomas) como de las tecnologías que utilizan la información producida.

Las tecnologías de análisis de la expresión génica -y otros aspectos biológicos- mediante microarrays han contribuido, aún más si cabe, al crecimiento casi exponencial de la información disponible.

De forma paralela a este aumento masivo de la información se ha desarrollado la bioinformática, ciencia que combina la tecnología computacional, la informática y el conocimiento biológico para recolectar, almacenar y analizar la información obtenida.

Uno de los pilares de la bioinformática es, la estadística. Esta incide en multitud de aspectos, desde la construcción de modelos para el análisis y la predicción de genes o la estructura o función de las proteínas hasta la aplicación y eventualmente el desarrollo de todo tipo de técnicas de análisis de datos, que tras un rápido inicio en el campo de la expresión génica (microarrays) está derivando hacia áreas próximas que también generan cantidades ingentes de datos como la proteómica, la metabolómica y, muy  especialmente, la ultrasecuenciación ("next generation sequencing").
 
Así pués esta asignatura llevará implícito tener un nivel de conocimiento de  tres disciplinas básicas como son la biología, la bioinformática y  la estadística.

Amunt


Esta materia encaja perfectamente a continuación de las materias de biología, informática y genómica computacional porque los conocimientos que de éstas se derivan permiten contextualizar los problemas que aquí se tratan.

Si bien es cierto, que sería posible cursar la asignatura centrándose tan sólo en sus aspectos cuantitativos de modelización y análisis de datos, no cabe duda que su presencia en el segundo semestre, facilita el disponer de una cierta base tanto de biología como de bioinformática que permite comprender mejor el procesado de los datos, en los diferentes aspectos que éste lleva implícito.

Amunt


Probablemente el análisis de microarrays ha sido -junto con las capacidades de desarrollo "web"- uno de los campos en que se ha generado mayor demanda, en el entorno de la bioinformática y la biomedicina, en los últimos años. Ello es debido a que la velocidad con que la que se ha estandarizado -y reducido de coste- estas técnicas no han venido acompañada de la formación adecuada de los investigadores. Sin embargo, en los últimos años, la tecnología de secuenciación de ARN (RNA-Seq) se ha convertido en una opción importante en los análisis de expresión diferencial en diferentes condiciones biológicas y si bien la tecnología de microarrays se utiliza para el mismo propósito, la metodología estadística no es fácilmente aplicable al análisis de los datos de RNA-Seq, por la propia especificidad de los datos.

En este contexto, cada vez más los centros y equipos de investigación biomédica necesitan de personal con esta preparación mixta -bioinformática, biología, estadística computacional generando esta intersección de conocimientos un perfil profesional atrayente y con expectativa de futuro

Amunt


Esta asignatura tiene una clara base en la estadística por lo que son necesarios unos conocimientos de esta disciplina específicamente de la parte inferencial de la misma. Así mismo va a ser necesario complementar este conocimiento con un mínimo manejo del paquete estadístico R, especificamente R studio. Sin embargo se dispondrán de "materiales complementarios" adecuados como material de refuerzo, con el fin de disponer de informaciones básicas sobre las técnicas que se utilizaran en la asignatura.

Amunt


El objetivo de esta asignatura es dar a conocer los problemas que aparezcan a raíz de la aparición de las técnicas de generación masiva de datos ("high throughput") y mostrar cómo se aplica la bioinformática-estadística para valorizar los resultados obtenidos. Esta aplicación se puede separar en dos aspectos:

  •  Por una parte está la utilización de métodos estadísticos convencionales (o su reformulación) a estos nuevos problemas.
  • Por otra parte aparece la necesidad de desarrollar nuevos métodos y nuevas herramientas para poder tratar esta nueva “tipología de datos”.
Las capacidades a adquirir  serán:

  • Conocimiento de los diferentes tipos de datos asociados a “next generation sequencing” y las técnicas utilizadas para generarlas.
  •  Conocimiento de los métodos para tratar (recoger, preprocesar, analizar, almacenar) los datos asociados a experimentación asociada a “next generation sequencing”, dando especial importancia a la posibilidad de llevar a cabo un proceso de análisis completo: desde el diseño experimental del análisis, hasta la obtención de los resultados.
  • Conocimiento de los métodos y dominio de algunas de las herramientas existentes para su tratamiento. Se dará especial importancia a la utilización de software libre y de código abierto, y en especial al lenguaje R.
  • Conocimiento y comprensión de los problemas biológicos que se estudian utilizando estas tecnologías.  A partir del diseño experimental asociado el problema biológico, se realizaran los análisis numéricos con el fin de valorizar en un informe final la “pregunta biológica” planteada de partida.
 

Amunt

I. LES ÒMIQUES (30%)

 

1.1. Introducció a les òmiques

Mètodes d'obtenció de dades d'alt rendiment (HTS)

Eines bioinformàtiques (I): Els repositoris de dades Òmiques. etc.

Eines bioinformàtiques (II): Bioconductor.

 

1.2. Introducció a la ultraseqüenciació (High Throughput Sequencing)

Introducció a la ultraseqüenciació

Tipus d' estudis que poden realitzar-se usant NGS

Eines bioinformàtiques (III): Galaxy.

 

1.3. El procés d'anàlisi de dades òmiques

El procés d' anàlisi. Etapes i mètodes

Métodos estadísticos (I) 

 

  • Exploración multivariant, 
  • Anàlisi de Components Principals i
  •  Introducció als mètodes d'Agrupament (Clúster Jeràrquic)

 


II. ANALISI DE L'EXPRESSIÓ GÈNICA (40%)


2. 1 Els estudis d'expressió gènica

Tecnologies d' anàlisi de l' expressió gènica

Mètodes estadístics (II): Disseny d'experiments

El preprocessat de les dades. Efecte batch i el seu ajust

 

2.2. Anàlisi de dades de microarrays

Lectura de dades control de qualitat i normalització

Selecció de gens diferencialment expressats

Mètodes Estadístic (III) Models lineals per a dades omiques contínues. Limma

Mètodes Estadístic (IV) Ajust de p-valors en contrastos múltiples

Pipelins d' anàlisi d' expressió amb microarray amb Bioconductor

 

2.3. Anàlisi d'expressió amb RNA-seq

Lectura de dades control de qualitat i normalització

Mètodes bioinformàtics (III) Maneig de seqüències amb bioconductor

Mètodes estadístics (V): Anàlisi de dades de comptatge

Models estadístics per a dades d' RNA-seq

Pipelins d' anàlisi d' expressió amb RNA-seq amb Bioconductor

 

2.4. Anàlisi de llistes de gens

Identificant els objectes de les persones: Les anotacions

Sistemes d' anotació. Bases de dades, Ontolgies i la GO

Anàlisi de significació biològica: ORA i GSEA

Pipeline d' anàlisi de significació biològica amb Bioconductor

 

III. ALTRES ANÀLISIS DE DADES ÒMIQUES (30%)

 

3.1. Anàlisi de variants amb minoritàries amb DNA-seq

 

Selecció de variants, anotació i priorització usant dades de DNA-seq

Mètodes bioinformàtics (III) Selecció de variants amb Galaxy

Pipelins d' anàlisi de variants amb Galaxy

 

3.2. Les altres òmiques

Anàlisi de dades de Metabolòmica i Proteòmica,

Anàlisi de de metilació en estudis d' epigenòmica

Anàlisi de dades d' estudis de metagenòmica

3.3 Anàlisi de dades multiòmiques

Anàlisi de dades multiòmiques

Anàlisi de dades d' una sola cèl·lula

Mètodes Estadístics (V): Mètodes per a la integració de dades 

 

Amunt

Vídeo de presentació de l'assignatura Audiovisual
Vídeo de presentación de la asignatura Audiovisual
1. Presentación del curso. Análisis de datos ómicos y funcionamiento Audiovisual
2. Las ómicas: tecnologías, datos y análisis Audiovisual
5. Diseño de experimentos (II) Audiovisual
9. Análisis de listas de genes. Presentación de la actividad Audiovisual
4. Diseño de experimentos (I) Audiovisual
16. Secuenciación Sanger Audiovisual
3. El proceso de análisis de datos ómicos: presentación de la actividad Audiovisual
8. Análisis de datos de microarrays Audiovisual
12. Caso resuelto de análisis de microarrays (2b). Filtrado no específico Audiovisual
7. Análisis de datos de microarrays: presentación de la actividad Audiovisual
15. Introducción Audiovisual
17. Comparación de tecnologías Audiovisual
13. Caso resuelto de análisis de microarrays (3). Selección de genes y análisis de enriquecimientos Audiovisual
11. Caso resuelto de análisis de microarrays (1) (2a) Audiovisual
6. Diseño de experimentos (III) Audiovisual
10. Análisis de significación biológica Audiovisual
14. Introducción a la ultrasecuenciación: presentación de la actividad Audiovisual
3. El procés d'anàlisi de dades òmiques: presentació de l'activitat Audiovisual
7. Anàlisi de dades de microarrays: presentació de l'activitat Audiovisual
2. Les òmiques: tecnologies, dades i anàlisi Audiovisual
17. Comparació de tecnologies Audiovisual
14. Introducció a la ultraseqüenciació: presentació de l'activitat Audiovisual
6. Disseny d'experiments (III) Audiovisual
1. Presentació del curs. Anàlisi de dades òmiques i funcionament Audiovisual
10. Anàlisi de significació biològica Audiovisual
5. Disseny d'experiments (II) Audiovisual
16. Seqüenciació Sanger Audiovisual
13. Cas resolt d'anàlisi de microarrays (3). Selecció de gens i anàlisi d'enriquiment Audiovisual
11. Cas resolt d'anàlisi de microarrays (1) (2a) Audiovisual
9. Anàlisi de llistes de gens. Presentació de l'activitat Audiovisual
15. Introducció Audiovisual
4. Disseny d'experiments (I) Audiovisual
8. Anàlisi de dades de microarrays Audiovisual
12. Cas resolt d'anàlisi de microarrays (2b). Filtratge no específic Audiovisual
19. Análisis de datos de RNA-Seq. Introducción Audiovisual
21. Análisis de datos de RNA-Seq. Selección de genes diferencialmente expresados Audiovisual
26. Análisis de datos de exomas. Anotación y filtrado de variantes Audiovisual
18. Análisis de datos de secuenciación: presentación de la actividad Audiovisual
27. Cas resolt d'anàlisi de variants amb Galaxy Audiovisual
26. Anàlisi de dades d'exomes. Anotació i filtratge de variants Audiovisual
24. Análisis de datos de exomas. Aplicaciones Audiovisual
18. Anàlisis de dades de seqüenciació: presentació de l'activitat Audiovisual
20. Análisis de datos de RNA-Seq. Ensamblaje y aliniamiento Audiovisual
22. Caso resuelto de análisis de RNA-Seq con Bioconductor Audiovisual
20. Anàlisi de dades de RNA-Seq. Ensamblatge i aliniament Audiovisual
25. Análisis de datos de exomas. Selección de variantes Audiovisual
24. Anàlisi de dades d'exomes. Aplicacions Audiovisual
25. Anàlisi de dades d'exomes. Selecció de variants Audiovisual
23. Anàlisi de dades d'exomes. Introducció Audiovisual
22. Cas resolt d'anàlisi de RNA-Seq amb Bioconductor Audiovisual
19. Anàlisi de dades de RNA-Seq. Introducció Audiovisual
27. Caso resuelto de anàlisis de variantes con Galaxy Audiovisual
21. Anàlisi de dades de RNA-Seq. Selecció de gens diferencialment expressats Audiovisual
23. Análisis de datos de exomas. Introducción Audiovisual

Amunt

 

 

Amunt

A la UOC, l'avaluació generalment és virtual. S'estructura entorn de l'avaluació contínua, que inclou diferents activitats o reptes; l'avaluació final, que es porta a terme mitjançant proves o exàmens, i el treball final de la titulació.

Les activitats o proves d'avaluació poden ser escrites i/o audiovisuals, amb preguntes aleatòries, proves orals síncrones o asíncrones, etc., d'acord amb el que decideixi cada equip docent. Els treballs finals representen el tancament d'un procés formatiu que implica la realització d'un treball original i tutoritzat que té com a objectiu demostrar l'adquisició competencial feta al llarg del programa.

Per verificar la identitat de l'estudiant i l'autoria de les proves d'avaluació, la UOC es reserva la potestat d'aplicar diferents sistemes de reconeixement de la identitat i de detecció del plagi. Amb aquest objectiu, la UOC pot dur a terme enregistrament audiovisual o fer servir mètodes o tècniques de supervisió durant l'execució de qualsevol activitat acadèmica.

Així mateix, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús de dispositius electrònics (micròfons, càmeres o altres eines) o programari específic durant l'avaluació. És responsabilitat de l'estudiant assegurar que aquests dispositius funcionen correctament.

El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat de les activitats acadèmiques. Al web sobre integritat acadèmica i plagi de la UOC hi ha més informació respecte d'aquesta qüestió.

La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; la suplantació d'identitat; l'acceptació o l'obtenció de qualsevol activitat acadèmica a canvi d'una contraprestació o no; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o l'ús de material, programari o dispositius no autoritzats en el pla docent o l'enunciat de l'activitat acadèmica, inclosa la intel·ligència artificial i la traducció automàtica, entre altres, són conductes irregulars en l'avaluació que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.

Aquestes conductes irregulars poden 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, programari o dispositius no autoritzats durant les proves (com l'ús d'intel·ligència artificial no permesa, 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, per la compravenda d'activitats acadèmiques, o perquè s'ha dut a terme qualsevol altra conducta irregular.

Així mateix, i d'acord amb la normativa acadèmica, les conductes irregulars en l'avaluació també poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui, de conformitat amb el que estableix la normativa de convivència de la UOC.

En el marc del procés d'avaluació, la UOC es reserva la potestat de:

  • Sol·licitar a l'estudiant que acrediti la seva identitat segons el que estableix la normativa acadèmica.
  • Sol·licitar a l'estudiant que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació, tant en l'avaluació contínua com en l'avaluació final, per mitjà d'una entrevista oral síncrona, que pot ser objecte d'enregistrament audiovisual, o pels mitjans que estableixi la Universitat. Aquests mitjans tenen l'objectiu de verificar els coneixements i les competències que garanteixin la identitat de l'estudiant. Si no és possible garantir que l'estudiant és l'autor de la prova, aquesta pot ser qualificada amb una D, en el cas de l'avaluació contínua, o amb un suspens, en el cas de l'avaluació final.

Intel·ligència artificial en el marc de l'avaluació

La UOC reconeix el valor i el potencial de la intel·ligència artificial (IA) en l'àmbit educatiu, alhora que posa de manifest els riscos que comporta si no s'utilitza de manera ètica, crítica i responsable. En aquest sentit, en cada activitat d'avaluació s'informarà l'estudiantat sobre les eines i els recursos d'IA que es poden utilitzar i en quines condicions. Per la seva banda, l'estudiantat es compromet a seguir les indicacions de la UOC a l'hora de dur a terme les activitats d'avaluació i de citar les eines utilitzades i, concretament, a identificar els textos o les imatges generats per sistemes d'IA, els quals no podrà presentar com si fossin propis.

Amb relació a fer servir o no la IA per resoldre una activitat, l'enunciat de les activitats d'avaluació indica les limitacions en l'ús d'aquestes eines. Cal tenir en compte que fer-les servir de manera inadequada, com ara en activitats en què no estan permeses o no citar-les en les activitats en què sí que ho estan, es pot considerar una conducta irregular en l'avaluació. En cas de dubte, es recomana que, abans de lliurar l'activitat, es faci arribar una consulta al professorat col·laborador de l'aula.

Amunt

L'assignatura només es pot aprovar amb el seguiment i la superació de l'avaluació contínua (AC). La qualificació final de l'assignatura és la nota obtinguda a l'AC.

 

Amunt