ما روش های محاسباتی -- الگوریتم ها و ساختارهای داده -- برای تجزیه و تحلیل داده های توالی یابی DNA را یاد خواهیم گرفت. ما کمی در مورد DNA، ژنومیک و نحوه استفاده از توالی یابی DNA خواهیم آموخت. ما از پایتون برای پیاده سازی الگوریتم های کلیدی و ساختارهای داده و تجزیه و تحلیل ژنوم های واقعی و مجموعه داده های توالی DNA استفاده خواهیم کرد.

هنگامی که ژنوم ها را در دوره قبلی توالی یابی کردیم، می خواهیم آنها را با هم مقایسه کنیم تا مشخص کنیم گونه ها چگونه تکامل یافته اند و چه چیزی آنها را متفاوت می کند. در نیمه اول دوره، ما دو توالی کوتاه بیولوژیکی مانند ژن ها (یعنی توالی های کوتاه DNA) یا پروتئین ها را با هم مقایسه خواهیم کرد. ما با یک ابزار الگوریتمی قدرتمند به نام برنامه نویسی پویا روبرو خواهیم شد که به ما کمک می کند تعداد جهش هایی را که این دو ژن/پروتئین را از هم جدا کرده اند را تعیین کنیم. در نیمه دوم دوره، ما برای مقایسه کل ژنوم‌ها «کوچک‌نمایی» می‌کنیم، جایی که شاهد جهش‌هایی در مقیاس بزرگ به نام بازآرایی ژنوم هستیم، رویدادهای لرزه‌ای که در طول میلیون‌ها سال تکامل در اطراف بلوک‌های بزرگ DNA رخنه کرده‌اند. با نگاهی به ژنوم انسان و موش، از خود خواهیم پرسید: همانطور که احتمال وقوع زمین لرزه در امتداد خطوط گسل بسیار بیشتر است، آیا مکان هایی در ژنوم ما وجود دارد که "شکننده" و بیشتر مستعد شکسته شدن به عنوان بخشی از بازآرایی ژنوم هستند؟ خواهیم دید که چگونه الگوریتم های ترکیبی به ما در پاسخ به این سوال کمک می کنند. در نهایت، شما یاد خواهید گرفت که چگونه از ابزارهای نرم افزاری محبوب بیوانفورماتیک برای حل مسائل در تراز توالی، از جمله BLAST استفاده کنید.

توسط Class Central به 50 MOOC برتر تمام دوران معرفی شد! این دوره مجموعه ای از کلاس ها را آغاز می کند که قدرت محاسبات در زیست شناسی مدرن را نشان می دهد. لطفاً در مرز بیوانفورماتیک به ما بپیوندید تا پیام‌های پنهان در DNA را بدون نیاز به پوشیدن پوشش آزمایشگاهی جستجو کنید. در نیمه اول دوره، همانندسازی DNA را بررسی می کنیم و این سوال را مطرح می کنیم که همانندسازی DNA از کجا در ژنوم شروع می شود؟ خواهیم دید که می‌توانیم به این سؤال برای بسیاری از باکتری‌ها فقط با استفاده از برخی الگوریتم‌های ساده برای جستجوی پیام‌های پنهان در ژنوم پاسخ دهیم. در نیمه دوم دوره، یک سوال بیولوژیکی متفاوت را بررسی می‌کنیم، وقتی می‌پرسیم کدام الگوهای DNA نقش ساعت‌های مولکولی را بازی می‌کنند. سلول های بدن شما می توانند ریتم شبانه روزی خود را حفظ کنند، اما چگونه این امر در سطح DNA به دست می آید؟ یک بار دیگر، خواهیم دید که با دانستن اینکه کدام پیام های پنهان را باید جستجو کنیم، می توانیم زبان پیچیده شگفت انگیز DNA را درک کنیم. شاید با کمال تعجب، الگوریتم‌های تصادفی‌سازی شده را اعمال کنیم که تاس می‌ریزند و سکه‌ها را برای حل مسائل برمی‌گردانند. در نهایت، دستان خود را کثیف می‌کنید و ابزارهای نرم‌افزاری موجود را برای یافتن نقوش بیولوژیکی مکرر در ژن‌هایی که مسئول کمک به مایکوباکتریوم توبرکلوزیس هستند تا سال‌ها قبل از ایجاد عفونت فعال در یک میزبان «خفته» در یک میزبان استفاده کنید.