Ce cours fait partie de la Spécialisation Bioinformatique

Pavel Pevzner +1 enseignant de plus

Offert par

Spécialisation BioinformatiqueUniversité de Californie à San Diego

À propos de ce cours

7,247 consultations récentes

In previous courses in the Specialization, we have discussed how to sequence and compare genomes. This course will cover advanced topics in finding mutations lurking within DNA and proteins.
In the first half of the course, we would like to ask how an individual's genome differs from the "reference genome" of the species. Our goal is to take small fragments of DNA from the individual and "map" them to the reference genome.  We will see that the combinatorial pattern matching algorithms solving this problem are elegant and extremely efficient, requiring a surprisingly small amount of runtime and memory.

In the second half of the course, we will learn how to identify the function of a protein even if it has been bombarded by so many mutations compared to similar proteins with known functions that it has become barely recognizable.  This is the case, for example, in HIV studies, since the virus often mutates so quickly that researchers can struggle to study it.  The approach we will use is based on a powerful machine learning tool called a hidden Markov model.

Finally, you will learn how to apply popular bioinformatics software tools applying hidden Markov models to compare a protein against a related family of proteins.

Certificat partageable

Obtenez un Certificat lorsque vous terminez

100 % en ligne

Commencez dès maintenant et apprenez aux horaires qui vous conviennent.

Cours 6 sur 7 dans le

Spécialisation Bioinformatique

Dates limites flexibles

Réinitialisez les dates limites selon votre disponibilité.

Niveau débutant

Approx. 24 heures pour terminer

Anglais

Sous-titres : Français, Portugais (brésilien), Russe, Anglais, Espagnol

Enseignants

Pavel Pevzner

Professor

Department of Computer Science and Engineering

495,975 étudiants

11 cours

Phillip Compeau

Visiting Researcher

Department of Computer Science & Engineering

159,099 étudiants

8 cours

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Anglais

Sous-titres : Français, Portugais (brésilien), Russe, Anglais, Espagnol

Offert par

Université de Californie à San Diego

UC San Diego is an academic powerhouse and economic engine, recognized as one of the top 10 public universities by U.S. News and World Report. Innovation is central to who we are and what we do. Here, students learn that knowledge isn't just acquired in the classroom—life is their laboratory.

Programme du cours : ce que vous apprendrez dans ce cours

Semaine

Semaine 1

4 heures pour terminer

Week 1: Introduction to Read Mapping

Welcome to our class! We are glad that you decided to join us.In this class, we will consider the following two central biological questions (the computational approaches needed to solve them are shown in parentheses):<ol><li>How Do We Locate Disease-Causing Mutations? (Combinatorial Pattern Matching)</li><li>Why Have Biologists Still Not Developed an HIV Vaccine? (Hidden Markov Models)</li></ol>As in previous courses, each of these two chapters is accompanied by a Bioinformatics Cartoon created by talented artist Randall Christopher and serving as a chapter header in the Specialization's bestselling <a href="http://bioinformaticsalgorithms.com" target="_blank">print companion</a>. You can find the first chapter's cartoon at the bottom of this message. <img src="https://stepic.org/media/attachments/lessons/292/chapter7_cropped.jpg" title="Image: https://stepic.org/media/attachments/lessons/292/chapter7_cropped.jpg" width="528">

4 heures pour terminer

4 vidéos (Total 33 min), 2 lectures, 3 quiz

4 vidéos

(Check Out Our Wacky Course Intro Video!)3 min

Why Do We Map Reads? 7 min

Using the Trie 10 min

From a Trie to a Suffix Tree 11 min

2 lectures

Course Details10 min

Week 1 FAQs (Optional)

1 exercice pour s'entraîner

How Do We Find Disease-Causing Mutations? (Week 1)15 min

Semaine

Semaine 2

4 heures pour terminer

Week 2: The Burrows-Wheeler Transform

Welcome to week 2 of the class!

4 heures pour terminer

3 vidéos (Total 21 min), 1 lecture, 2 quiz

3 vidéos

String Compression and the Burrows-Wheeler Transform 5 min

Inverting Burrows-Wheeler 13 min

Using Burrows-Wheeler for Pattern Matching 2 min

1 lecture

Week 2 FAQs (Optional)

Semaine

Semaine 3

4 heures pour terminer

Week 3: Speeding Up Burrows-Wheeler Read Mapping

Welcome to week 3 of class!

4 heures pour terminer

4 vidéos (Total 22 min), 1 lecture, 3 quiz

4 vidéos

Finding the Matched Patterns 4 min

Setting Up Checkpoints 8 min

Inexact Matching 6 min

Further Applications of Read Mapping 2 min

1 lecture

Week 3 FAQs (Optional)

1 exercice pour s'entraîner

How Do We Find Disease-Causing Mutations? (Weeks 2-3)20 min

Semaine

Semaine 4

4 heures pour terminer

Week 4: Introduction to Hidden Markov Models

Welcome to week 4 of class!

This week, we will start examining the case of aligning sequences with many mutations -- such as related genes from different HIV strains -- and see that our problem formulation for sequence alignment is not adequate for highly diverged sequences. To improve our algorithms, we will introduce a machine-learning paradigm called a hidden Markov model and see how dynamic programming helps us answer questions about these models.

4 heures pour terminer

5 vidéos (Total 42 min)

5 vidéos

Classifying HIV Phenotypes 6 min

Gambling with Yakuza 12 min

From a Crooked Casino to a Hidden Markov Model 9 min

The Decoding Problem 5 min

The Viterbi Algorithm 7 min

À propos du Spécialisation Bioinformatique

Join Us in a Top 50 MOOC of All Time!

How do we sequence and compare genomes? How do we identify the genetic basis for disease? How do we construct an evolutionary Tree of Life for all species on Earth? When you complete this Specialization, you will learn how to answer many questions in modern biology that have become inseparable from the computational approaches used to solve them. You will also obtain a toolkit of existing software resources built on these computational approaches and that are used by thousands of biologists every day in one of the fastest growing fields in science. Although this Specialization centers on computational topics, you do not need to know how to program in order to complete it. If you are interested in programming, we feature an "Honors Track" (called "hacker track" in previous runs of the course). The Honors Track allows you to implement the bioinformatics algorithms that you will encounter along the way in dozens of automatically graded coding challenges. By completing the Honors Track, you will be a bioinformatics software professional! Learn more about the Bioinformatics Specialization (including why we are wearing these crazy outfits) by watching our introductory video. You can purchase the Specialization's print companion, Bioinformatics Algorithms: An Active Learning Approach, from the textbook website. Our first course, "Finding Hidden Messages in DNA", was named a top-50 MOOC of all time by Class Central!

Foire Aux Questions

Quand aurai-je accès aux vidéos de cours et aux devoirs ?
L’accès à des vidéos de cours et des devoirs dépend de votre type d’inscription. Si vous suivez un cours en mode auditeur libre, vous pourrez voir la plupart des contenus de cours gratuitement. Pour accéder aux devoirs notés et obtenir un certificat, vous devrez acheter une expérience de certificat, pendant ou après avoir assister au cours en tant qu’auditeur libre. Si vous ne visualisez pas l’option auditeur libre :
Il est possible que le cours ne propose pas d’option auditeur libre. Vous pouvez en revanche accéder à un essai gratuit ou faire une demande d'aide financière.
Le cours propose peut-être « Cours complet, aucun certificat » à la place. Cette option vous permet de voir tous les contenus de cours, de soumettre les évaluations requises et d'obtenir une note finale. Cependant, vous ne pourrez pas acheter une expérience de certificat.
À quoi ai-je droit si je m'abonne à cette Spécialisation ?
Lorsque vous vous inscrivez au cours, vous bénéficiez d'un accès à tous les cours de la Spécialisation, et vous obtenez un Certificat lorsque vous avez réussi. Votre Certificat électronique est alors ajouté à votre page Accomplissements. À partir de cette page, vous pouvez imprimer votre Certificat ou l'ajouter à votre profil LinkedIn. Si vous souhaitez seulement lire et visualiser le contenu du cours, vous pouvez accéder gratuitement au cours en tant qu'auditeur libre.
Is financial aid available?
Oui, Coursera offre une Aide Financière aux étudiants qui n'ont pas les moyens d'acquitter les frais. Demandez-la en cliquant sur le lien Aide Financière sous le bouton S'inscrire situé à gauche. Vous devrez remplir un formulaire de demande et vous serez averti(e) si elle est acceptée. Vous devrez répéter cette procédure pour chaque cours de la Spécialisation, y compris pour le Projet Final. En savoir plus.
Puis-je obtenir des crédits universitaires si je réussis le Cours ?
Ce Cours n'est pas associé à des crédits universitaires, mais certaines universités peuvent décider d'accepter des Certificats de Cours pour des crédits. Vérifiez-le auprès de votre établissement pour en savoir plus. Les Diplômes en ligne et les Certificats Mastertrack™ sur Coursera apportent la possibilité d'obtenir des crédits universitaires.

D'autres questions ? Visitez le Centre d'Aide pour les Etudiants.

Finding Mutations in DNA and Proteins (Bioinformatics VI)