Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности Математическая биология, биоинформатика 03. 01. 09



Дата11.07.2016
өлшемі37.05 Kb.
түріПрограмма
Программа
вступительного экзамена в аспирантуру

по специальности Математическая биология, биоинформатика 03.01.09


Базовые понятия и концепции молекулярной генетики
  1. Основная догма молекулярной генетики. Матричный принцип. Процессы репликации, транскрипции, трансляции. Генетический код.


  2. Структура генов и геномов. Экзон-интронная структура. Хромосомы.


  3. Транскрипция и её регуляция. Транскрипционные факторы. Типы регуляторных районов транскрипции. Структура и функция промотора.


  4. Обобщённые структурно-функциональные характеристики последовательностей. Понятие о конформационных и физико-химических свойствах двойной спирали ДНК.


  5. Структура и функция РНК. Методы предсказания вторичной структуры РНК.


  6. Трансляция РНК. Регуляция трансляции.


  7. Структура и функция белков. Выравнивание белковых структур. Основные понятия о геометрических преобразованиях: сдвиг, поворот, центр масс, главные оси. Распознавание функциональных сайтов и мотивов в белках.


  8. Функциональная геномика. Понятие экспрессии генов. Биочипы.


  9. Понятие «генной сети». Классы функциональных структур и событий, значимых для функционирования генных сетей.



Информационные технологии в биоинформатике
  1. Интернет-технологии и XML технологии в биоинформатике.


  2. Языки программирования в биоинформатике. Сравнительный анализ средств программирования (C/C++, C#, Java (biojava), Perl (bioperl)).


  3. Базы данных в биоинформатике. Типы данных и форматы представления. Модели данных.


а. Флэт-файл. Формат ASN 1,1.

b. Иерархические и Сетевые модели.

c. Реляционные модели. Реляционная алгебра. Нормальные формы.

d. Объектные и Объектно-реляционные БД.

  1. Методы доступа. Индексы. Хэширование. Btree.


  2. Языки запросов. Регулярные выражения и поиск по шаблону. SQL.


  3. Базы знаний. Методы представления молекулярно-генетических знаний.


  4. Проблемы и методы интеграции гетерогенных данных.


  5. Основные информационные ресурсы и базы данных по молекулярной биологии. Содержание и формат баз данных. Основные средства доступа к базам данных.


  6. Структурно-функциональная организация регуляторных районов в базе данных TRRD.


  7. Базы данных по генным сетям и метаболическим процессам. База данных GeneNet.




Алгоритмы биоинформатики
  1. Понятие алгоритма. Вычислительная сложность алгоритмов. Методы сравнения алгоритмов.


  2. Задача сравнения генетических и белковых последовательностей. Методы выравнивания: парное и множественное, локальное и глобальное. Алгоритм глобального выравнивания Нидльмана-Вунша (Needleman-Wunsh). Алгоритм локального выравнивания Смита-Уотермана (Smith-Waterman). Gibbs sampling.


  3. Пакет Blast. Назначение и основные возможности. Алгоритм.


  4. FASTA. Назначение и основные возможности. Алгоритм.


  5. Поиск повторов, комплементарностей и симметрий в последовательностях.


  6. Основы методов анализа данных. Регрессионный анализ. Дискриминантный анализ. Методы кластеризации. Факторный анализ.


  7. Понятия Datamining и Textmining.


  8. Распознавание структурно-функциональных мотивов в генетических текстах. Понятие консенсуса, весовой матрицы. Оценка точности распознавания.


  9. Методы распознавания промоторов.


  10. Вероятностная модель последовательности. Определение вероятности получить данную последовательность по случайным причинам.


  11. Представление генетического текста в виде марковской цепи. Условное и совместное распределение. Пример применения теоремы Байсса к определению типа последовательности.


  12. Скрытые марковские модели. Вычисление переходных вероятностей, использование для распознавания. Алгоритм Витерби (Viterbi).


  13. Методы оптимизации.


a. Метод ветвей и границ.

b. Метод динамического программирования.

c. Градиентные методы. Метод Ньютона.

d. Генетические алгоритмы.


Методы моделирования в биоинформатике

  1. Понятие модели. Приемы и способы моделирования. Основные этапы построения математических моделей.


  2. Понятие о фазовой плоскости и фазовом портрете системы. Стационарные состояния биологических систем.


  3. Проблема быстрых и медленных переменных. Теорема Тихонова.


  4. Автоколебательные режимы. Предельные циклы и их устойчивость. Примеры.


  5. Базовые модели математической биофизики (Триггер Жакоба и Моно, классические модели Лотки и Вольтерра, модели взаимодействия видов).


  6. Основы кинетики ферментативных реакций. Фермент-субстратный комплекс. Теория Михаэлиса. Математические модели.


  7. Основные методы и подходы к моделированию динамики молекулярно-генетических систем.


  8. Моделирование мутаций в генных сетях.


  9. Методы идентификации параметров математических моделей.


  10. Стохастическая модель трансляции.


  11. Физико-математические модели биомакромолекул. Модели подвижности ДНК.



    Литература
  1. Жимулёв И.Ф. Общая и молекулярная генетика // Учебное пособие. Новосибирск. НГУ. 2003.


  2. Кафедра информационной биологии ФЕН НГУ (лекции и методические материалы) http://www.bionet.nsc.ru/chair/cib/php?f=lectures&p=lectures


  3. Рубин А.Б. Биофизика. 1990. http://www.library.biophys.msu.ru/rubin


  4. Ризниченко Г.Ю. Математическое моделирование. 1999. http://www.library.biophys.msu.ru/MathMod/


  5. Ризниченко Г.Ю. Лекции по математическим моделям в биологии // М-Ижевск. Изд. РХД. 2002. 236с. http://www.library.biophys.msu.ru/LectMB/


  6. Шайтан К.В., Сарайкин С.С. Молекулярная динамика. 1999. http://www.library.biophys.msu.ru/MolDyn/


  7. Фомин С.В., Беркинблит М.Б. Математические проблемы в биологии. 1973. 200с. http://www.library.biophys.msu.ru/FominBerk/index2.htm


  8. Реестр моделей http://www.dmb.biophys.msu.ru/models





Руководитель акад.РАН, профессор Колчанов Н.А.
Каталог: upload -> export-1 files
upload -> Әдістемелік нұсқаудың титулдық парағы
upload -> Әдістемелік нұсқау Нысан пму ұс н 18. 2/05
upload -> Жұмыс бағдарламасы 050703 «Ақпараттық жүйелер»
upload -> «Спорт құрылыстарына санаттар беру» мемлекеттік қызмет стандарты
upload -> Әдебиет пен сынның биік белесі
upload -> «Қазақ» газетіндегі көтерілген оқу –тәрбие мәселелері
upload -> Қазақстан Республикасы Ауыл шаруашылығы министрлігі Кәсіпкерлік мәселелері жөніндегі сараптамалық кеңесінің
export-1 files -> Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности Молекулярная биология 03. 01. 03 Определение предмета «молекулярная биология»


Достарыңызбен бөлісу:


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет