Une fois que nous aurons séquencé les génomes dans le cours précédent, nous voudrons les comparer pour déterminer comment les espèces ont évolué et ce qui les différencie. Dans la première moitié du cours, nous comparerons deux courtes séquences biologiques, telles que des gènes (c'est-à-dire de courtes séquences d'ADN) ou des protéines. Dans la seconde moitié du cours, nous ferons un "zoom arrière" pour comparer des génomes entiers, où nous verrons des mutations à grande échelle appelées réarrangements du génome, des événements sismiques qui ont secoué de grands blocs d'ADN au cours de millions d'années d'évolution. En examinant les génomes de l'homme et de la souris, nous nous poserons la question suivante : de même que les tremblements de terre sont beaucoup plus susceptibles de se produire le long des lignes de faille, existe-t-il des endroits dans notre génome qui sont "fragiles" et plus susceptibles d'être brisés dans le cadre de réarrangements du génome ? Nous verrons comment les algorithmes combinatoires peuvent nous aider à répondre à cette question. Enfin, vous apprendrez à utiliser des outils logiciels de bio-informatique populaires pour résoudre des problèmes d'alignement de séquences, notamment BLAST.
Comparaison des gènes, des protéines et des génomes (Bioinformatique III)
Ce cours fait partie de Spécialisation Bioinformatique
Instructeurs : Pavel Pevzner
21 532 déjà inscrits
Inclus avec
(132 avis)
Compétences que vous acquerrez
- Catégorie : Bioinformatique
- Catégorie : Théorie des graphes
- Catégorie : Algorithmes bioinformatiques
- Catégorie : Programmation en Python
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Il y a 6 modules dans ce cours
</p><p>Bienvenue en classe !</p><p>Si vous nous avez rejoints dans le cours précédent de cette Specializations, alors vous êtes devenu un expert en <em>assemblage</em> de génomes et en séquençage d'antibiotiques. La prochaine question naturelle à se poser est de savoir comment comparer les séquences d'ADN et d'acides aminés. Cette question motivera la discussion de cette semaine sur l'alignement de séquences, qui est la première des deux questions que nous poserons dans ce cours (les méthodes algorithmiques utilisées pour y répondre sont indiquées entre parenthèses) :</p><ol><li>Comment comparer des séquences d'ADN ? (<em>Programmation dynamique</em>)</li><li>Y a-t-il des régions fragiles dans le génome humain ? (<em>Algorithmes combinatoires</em>)</li></ol><p>Comme dans les cours précédents, chacun de ces deux chapitres est accompagné d'une bande dessinée sur la bioinformatique créée par le talentueux artiste Randall Christopher et servant d'en-tête de chapitre dans le best-seller de la Specializations <a href="http://bioinformaticsalgorithms.com" target="_blank">compagnon d'impression</a>. Vous trouverez la bande dessinée du premier chapitre au bas de ce message. Pourquoi les taxis sont-ils soudainement devenus gratuits à Manhattan ? Où Pavel a-t-il trouvé autant de monnaie ? Et comment s'habiller le matin pour ne pas être en retard à son travail de super-héros ? Les réponses à ces questions, et à bien d'autres, dans le cours de cette semaine.</p><p><img src="http://bioinformaticsalgorithms.com/images/cover/alignment_cropped.jpg" width="528"></p>
Inclus
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</p> <p>Bienvenue à la semaine 2 du cours ! </p> <p>La semaine dernière, nous avons vu comment le fait de visiter Manhattan et de faire de la monnaie dans un magasin romain nous aide à trouver la plus longue sous-séquence commune de deux chaînes d'ADN ou de protéines.</p> <p>Cette semaine, nous allons étudier comment trouver un alignement de deux chaînes ayant le score le plus élevé. Nous verrons que, quelles que soient les hypothèses sous-jacentes que nous faisons sur la façon dont les chaînes doivent être alignées, nous pourrons formuler notre problème d'alignement comme un exemple de recherche du plus long chemin dans un graphe acyclique dirigé
Inclus
1 vidéo1 lecture1 devoir2 éléments d'application
</p> <p>Bienvenue à la semaine 3 du cours ! </p> <p>La semaine dernière, nous avons vu comment une variété d'applications différentes de l'alignement de séquences peuvent toutes être réduites à la recherche du plus long chemin dans un graphe de type Manhattan.</p> <p>Cette semaine, nous conclurons le chapitre actuel en considérant quelques sujets avancés dans l'alignement de séquences. Par exemple, si nous devons aligner de longues chaînes de caractères, notre algorithme actuel consommera une énorme quantité de mémoire. Pouvons-nous trouver une approche plus efficace en termes de mémoire ? Et que devons-nous faire lorsque nous passons de l'alignement de deux chaînes à la fois à l'alignement de nombreuses chaînes ?
Inclus
3 vidéos1 lecture1 devoir2 éléments d'application
</p> <p>Bienvenue à la semaine 4 du cours ! </p> <p>Vous savez maintenant comment comparer deux chaînes d'ADN (ou de protéines). Mais que se passerait-il si nous voulions comparer des génomes entiers ? Lorsque nous faisons un "zoom arrière" au niveau du génome, nous constatons que les substitutions, les insertions et les suppressions ne racontent pas toute l'histoire de l'évolution : nous devons modéliser des événements évolutifs plus spectaculaires connus sous le nom de <strong>réarrangements du génome</strong>, qui arrachent des chromosomes et les remettent en place dans un nouvel ordre. Une question naturelle à se poser est de savoir s'il existe des "régions fragiles" cachées dans votre génome où les ruptures de chromosomes se sont produites plus souvent au cours de millions d'années. Cette semaine, nous commencerons à répondre à cette question en nous demandant comment nous pouvons calculer le nombre de réarrangements sur le chemin de l'évolution reliant deux espèces.</p> <p>Vous trouverez le dessin humoristique de Randall Christopher sur la bioinformatique de cette semaine au bas de cet e-mail. Quel est le rapport entre les tremblements de terre et une pile de crêpes et l'évolution des espèces ? Continuez à apprendre pour le découvrir!</p> <p><img width="528" src="http://bioinformaticsalgorithms.com/images/cover/rearrangements_cropped.jpg"></p> <p>Les séismes et les crêpes ont un rapport avec l'évolution des espèces
Inclus
5 vidéos1 lecture1 devoir2 éléments d'application
<La semaine dernière, nous nous sommes demandé s'il existait des régions fragiles dans le génome humain. Ensuite, nous avons fait un long détour pour voir comment calculer une distance entre les génomes d'espèces, une discussion que nous poursuivrons cette semaine.</p> <p>Il est probablement difficile de comprendre comment le calcul de la <em>distance</em> entre deux génomes peut nous aider à comprendre s'il existe des <em>régions fragiles</em>. Si c'est le cas, restez à l'écoute : nous verrons que le lien entre ces deux concepts aboutira à une conclusion surprenante pour la classe
Inclus
4 vidéos1 lecture1 devoir2 éléments d'application
Au cours de la sixième et dernière semaine du cours, nous appliquerons des algorithmes d'alignement de séquences pour déduire le code non ribosomique.
Inclus
1 évaluation par les pairs
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Avis des étudiants
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Révisé le 1 oct. 2016
this course is easy understandable and interesting for the beginners!
Révisé le 9 juil. 2017
I think Week 4 and 5 should be explained more. Pseudo-code can be more detailed.
Révisé le 21 juin 2017
I have taken courses I, II and III. They were consistently excellent. I plan to go for the next one.
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