Algoritmi sui Grafi per l'Assemblaggio e il Sequenziamento del Genoma

Come fanno gli scienziati a leggere miliardi di minuscoli frammenti di DNA e a ricostruire un genoma completo? La risposta risiede nella teoria dei grafi, la spina dorsale matematica della bioinformatica moderna. Questo corso basato su testo ti guida dai concetti fondamentali di biologia e informatica alle tecniche algoritmiche utilizzate per assemblare genomi e costruire l'Albero della Vita evolutivo. Capirai come modellare dati biologici come grafi e risolvere problemi computazionali reali. Cosa imparerai: 1. Comprendere i concetti biologici fondamentali del sequenziamento del DNA e dell'assemblaggio dei frammenti. 2. Mappare le letture di sequenziamento utilizzando percorsi Hamiltoniani ed Euleriani nei grafi di de Bruijn. 3. Applicare approcci basati su grafi di sovrapposizione-layout-consenso per assemblare genomi. 4. Costruire alberi evolutivi utilizzando algoritmi basati sulla distanza e basati sui caratteri. 5. Esplorare moderni formati grafici per l'assemblaggio di frammenti e metriche di valutazione dell'assemblaggio. 6. Esercitarsi a tradurre sfide biologiche in problemi concreti di teoria dei grafi. Inizierai con la terminologia di base prima di passare passo dopo passo attraverso le rappresentazioni dei grafi, gli algoritmi di ricerca di percorsi e la costruzione di alberi evolutivi. Ogni concetto è rafforzato da spiegazioni scritte chiare e analisi algoritmiche pratiche. Questo corso è pensato per principianti in bioinformatica, informatica o biologia, e non è richiesta alcuna esperienza avanzata di programmazione o genetica. Inizia a leggere oggi stesso per scoprire gli algoritmi che alimentano la scienza genetica moderna.