Moduli Formativi

Basi di programmazione shell e R

• Bash shell e scripting

• Concetti fondamentali dei linguaggi di programmazione

• Programmazione utilizzando R: linguaggio e software specifico per analisi statistica dei dati

Fondamenti di statistica per la bioinformatica

• Tipi di dati, distribuzioni comuni e descrittori, frequenza e probabilità, concetto di informazione ed entropia.

• Principali test di significatività statistica, parametrici e non-parametrici.

• Introduzione alla teoria delle reti complesse.

• Introduzione al Machine learning (ML) e ai suoi algoritmi

di più larga applicazione.

• Introduzione al Deep learning (DL)

Genomica e Trascrittomica

Microarrays: piattaforme, formato di dati, applicazioni principali (es. miRNA microarrays, mRNA microarrays).

High-throughput sequencing (HTS): piattaforme, dati, principali applicazioni (es. WGS, WES, RNA-Seq, ChIP-Seq, scRNA-Seq, etc.)

WGS/WES: scopi, formato dati, pipeline standard di analisi

RNA-Seq: scopi, formato dati, pipeline standard di analisi

Tutorial: RNA-Seq (dai dati grezzi di sequenziamento alla matrice di dati normalizzati, analisi di espressione differenziale e analisi statistica di annotazioni funzionali sovra-rappresentate in una lista di geni di interesse)

ChIP-Seq: scopi, formato dati, pipeline standard di analisi.

Tutorial: miRNA microarrays (pipeline di analisi standard)

Tutorial: WES data analysis

Tutorial: ChIP-Seq data analysis

Tutorial: Cytoscape (visualizzazione e analisi di reti geniche)

Bioinformatica strutturale, interazioni e reti biologiche

Matrici di sostituzione; allineamento di sequenze; programmazione dinamica; matrici di punteggio.

Allineamenti multipli; profili, LOGO

Ricerche in banche dati: BLAST, PSI-BLAST, HMM

Predizione di: struttura secondaria; motivi di sequenza; eliche transmembrana; struttura 3D; modifiche post-traduzionali (glicosilazione, etc.). Regioni intrinsecamente disordinate.

Analisi strutturale: programmi di visualizzazione, analisi e confronto di strutture 3D.

Interazioni proteina-proteina, proteina-acidi nucleici, proteina-peptidi, proteina-piccole molecole

Utilizzo delle principali banche dati di interazioni (IntAct e STRING) per costruire una rete di interazioni

PPI networks. Analisi di interazioni proteiche usando Cytoscape

Chemoinformatica farmaceutica

Docking molecolare proteina-proteina

Structure-based protein, peptide and drug design. Umanizzazione di anticorpi.

Interazioni proteina-piccola molecola. Interazioni di farmaci con target farmacologici. Docking proteina-piccola molecola. Virtual screening

Introduzione a QSAR, PCA per progettazione farmaci, Fragment-based drug design.