Đề cương môn Tin - Sinh học - Thạc sĩ Công nghệ Sinh học 2018

 

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

  1. Thông tin tổng quát
    1. Tên môn học tiếng Việt: TIN-SINH HỌC
    2. Tên môn học tiếng Anh: Bioinformatics
    3. Mã môn học:
    4. Thuộc khối kiến thức/kỹ năng

  Giáo dục đại cương                 X  Kiến thức cơ sở                    Kiến thức chuyên ngành   

  1. Số tín chỉ: 3 (2 lý thuyết + 1 thực hành)

Tổng số (A)

Lý thuyết (B)

Thực hành (C)

Tự học (D)

60 tiết

30 tiết

30 tiết

90 tiết

  1. Học kỳ:                 1      X 2       3
  2. Năm học:
  3. Hình thức đào tạo:
  4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
  5. Giảng viên

Họ và Tên:            TS. Lê Quang Anh Tuấn

Phòng làm việc: Phòng 602, 35 Hồ Hảo Hớn, P.Cô Giang, Q.1, Tp. Hồ Chí Minh       

Email: tuan.lqa@ou.edu.vn

Điện thoại: +84-28-386602

Họ và Tên:            TS. Lao Đức Thuận

Phòng làm việc: Phòng 602, 35 Hồ Hảo Hớn, P.Cô Giang, Q.1, Tp. Hồ Chí Minh       

Email: thuan.dl@ou.edu.vn

Điện thoại: +84-28-386602

 

  1. Thông tin về môn học
    1. Mô tả môn học

Học phần Tin sinh học ngoài việc củng cố và nâng cao một số kiến thức và kỹ thuật của tin sinh học trong phân tích trình tự nucleotide, polypeptide bao gồm chương trình Clustal, BLAST, MEGA đã được học trong bậc đại học còn cập nhật thêm một số kiến thức và kỹ thuật mới trong phân tích trình tự nucleotide như CLC main workbench và xử lý . Bên cạnh đó, môn học cung cấp một số kiến thức và kỹ thuật tin sinh học trong hiển thị, phân tích cấu trúc không gian của protein, acid nucleic acid và kỹ thuật khảo sát tương tác giữa protein và ligand trong nghiên cứu khám phá thuốc (drug discovery). Môn học gồm 3 tín chỉ, 2 tín chỉ lý thuyết và 1 tín chỉ thực hành.

  1. Môn học điều kiện

Môn học tiên quyết: không

Môn học trước: không

Môn học cùng: không

  1. Mục tiêu môn học

Sinh viên học xong môn học có khả năng:

Mục tiêu môn học

Mô tả

CĐR CTĐT phân bổ cho môn học[HP1] 

Kiến thức

  1.  

Các kiến thức cơ bản về các kĩ thuật tin sinh học: một số cơ sở dữ liệu sinh học chính (NCBI, PDB, Uniprot), một số chương trình phân tích trình tự gene (Clustal, BLAST, MEGA) và một số phần mềm hiển thị, xây dựng và phân tích cấu trúc protein (VMD, Swiss-model và Autodock)

PLO1.3

Kỹ năng[HP2] 

  1.  

Các kỹ năng thực hành cơ bản về các kỹ thuật tin sinh học bao gồm : khai thác thông tin trên các cơ sở dữ liệu sinh học, sử dụng các chương trình phân tích các trình tự nucleotide và polypeptide, sử dụng một số phần mềm hiển thị, xây dựng và phân tích cấu trúc protein (VMD, Swiss-model, Autodock)

PLO5

  1.  

Kỹ năng truyền đạt tri thức dựa trên nghiên cứu, thảo luận các vấn đề chuyên môn thuộc về Công nghệ sinh học áp dụng các kỹ thuật tin sinh học.

PLO6

Mức tự chủ và trách nhiệm[HP3] 

  1.  

Có khả năng nghiên cứu, đưa ra những sáng kiến quan trọng trong lĩnh vực Công nghệ sinh học và khả năng thích nghi, tự định hướng và hướng dẫn người khác

PLO10, PLO11

 

 

  1. Chuẩn đầu ra môn học

Học xong môn học này, sinh viên làm được (đạt được):

Mục tiêu môn học

  1. huẩn đầu ra môn học

 

CO1

  1.  

Mô tả được các nội dung cơ bản và phạm vi ứng dụng của một số cơ sở dữ liệu chính học chính (NCBI, PDB, Uniprot) và một số chương trình phân tích trình tự nucleotide và polypeptide (Clustal, BLAST, MEGA, CLC Main Workbench) và một số chương trình hiển thị, xây dựng và phân tích cấu trúc (VMD, Swiss-model và Autodock),

  1.  

Phân tích, thảo luận và đánh giá được kết quả thu được của việc khai thác cơ sở dữ liệu sinh học và một số chương trình phân tích trình tự (nucleotide và polypeptide) trong những nghiên cứu tìm kiếm những vùng bảo tồn hay vùng khác biệt trong các trình tự gen, protein, việc xây dựng cây phát sinh chủng loài và phân tích điểm đột biến trong chẩn đoán bệnh,

  1.  

Thảo luận và đánh giá được kết quả của chương trình phân tích tương tác giữa protein và ligand (ví dụ: Autodock) trong những nghiên cứu nâng cao và cải biến tính đặc hiệu cuả protein-enzyme làm xúc tác trong công nghiệp công nghệ sinh học như quá trình xử lý môi trường, tổng hợp năng lượng sinh học và trong khám phá thuốc.

CO2

CLO4

Sử dụng được một số cơ sở dữ liệu sinh học chính (NCBI, PDB, Uniprot) và sử dụng được các chương trình phân tích trình tự nucleotide và polypeptide (ClustalX/W, BLAST, MEGA) trong phân tích so sánh các trình tự gene, protein và xây dựng được cây phát sinh chủng loài

CLO5

Sử dụng được một số phần mềm phân tích cấu trúc protein (Ví dụ: VMD, Swiss-Model) để hiển thị, phân tích và xây dựng cấu trúc không gian protein từ trình tự polypeptide và khảo sát tương tác giữa protein và ligand (ví dụ: Autodock) hỗ trợ trong phát triển đặc tính của protein-enzyme và trong phát triển thuốc.

  1.  

CL06

Trình bày và thảo luận được các nội dung, kết quả sử dụng các kỹ thuật tin sinh học trong việc giải quyết với chủ đề khoa học được giới thiệu trong môn học.

  1.  

CLO7

Có khả năng nghiên cứu các nghiên cứu khoa học đã công bố và đưa ra những đánh giá và sáng kiến quan trọng về những kết quả phân tích sử dụng kỹ thuật tin sinh học trong phạm vi môn học ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ sinh học.

CLO8

Có khả năng thích nghi, tự định hướng với các chủ đề nghiên cứu có tính mới trong lĩnh vực Công nghệ sinh học thông qua việc vận dụng các kỹ thuật tin sinh học trong việc giải quyết chủ đề khoa học trong phạm vi môn học.

 

 

Ma trận tích hợp giữa chuẩn đầu ra của môn học và chuẩn đầu ra của chương trình đào tạo[HP4] 

 

PLO1.3

PLO2

PLO3

PLO4

PLO5

PLO6

PLO7

PLO8

PLO9

PLO10

PLO11

CLO1

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLO2

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLO3

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLO4

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

CLO5

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

CLO6

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

CLO7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

CLO8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

  1. Học liệu
  2. Giáo trình
    1. Lê Huyền Ái Thúy và cộng sự (2016). Ứng dụng Tin học trong Công nghệ Sinh học. ĐH. Mở TP. HCM (Tài liệu lưu hành nội bộ)
    2. Visual Molecular Dynamics (VMD), user guide
    3. G. M. Morris, D. S. Goodsell, M. E. Pique, W. L. Lindstom, R. Huey, S. Forli, W. E. Hart, S. Haliday, R. Belew, A. J. Olson, Autodock Version 4.2: Automated docking of flexible ligands to flexible receptors, 2012 (user Guide)
  3. Tài liệu tham khảo (liệt kê tối đa 3 tài liệu tham khảo)
    1. Lê Huyền Ái Thúy và cộng sự (2016), Giáo trình Công nghệ Gen, Nxb Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
    2. Kanehisa M., Bork P., Bioinformatics in the post-sequence era, Nature Genetics, 2003, 33, 304-310 (https://www.nature.com/articles/ng1109z).
    3. Các bài báo khoa học, sách chuyên khảo, …, được cập nhật theo thời gian tương ứng với từng nội dung chuyên đề.
  4. Phần mềm
    1. University of Illinois at Urbana-Champaign (2014/Version 1.9.2), Visual Molecular Dynamics (VMD) (www.ks.uiuc.edu/Research/vmd)
    2. Scripps Research (2014/Autodock 4.2.6), Autodock
    3. Các phần mềm tích hợp trên web: Primer3 (http://primer3.sourceforge.net/); BLAST (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/);  CLC Main Benchwork: (https://www.qiagenbioinformatics.com/products/clc-main-workbench/features/);  SWISS-MODEL (https://swissmodel.expasy.org/).

 

  1. Đánh giá môn học

Thành phần đánh giá

Bài đánh giá

Thời điểm

CĐR môn học

Tỷ lệ %

Quá trình/ giữa kỳ

6.1 Bài tập lý thuyết

Tuần 5

CLO1-3

10%

6.2 Báo cáo chuyên đề

Buổi cuối học phần lý thuyết

CLO1, 2,3,4,5,6,7,8

10%

6.3. Báo cáo thực hành

Tuần 14

CLO 4, 5, 6

30%

Cuối kỳ

6.4[HP5] 

Kết thúc môn học

CLO 1, 2, 3

50%

Tổng cộng:

100%

 

  1. Kế hoạch giảng dạy

Tuần/buổi học

Nội dung

Hoạt động dạy và học

Chuẩn đầu ra môn học

Tài liệu tham khảo

 (tuần/buổi học)

 (nội dung giảng dạy theo Phần, mục)

Liệt kê các hoạt động dạy và học (ở lớp, ở nhà)

 

(Liệt kê mục tài liệu học tập và tham khảo)

...

 

 

 

 

Tuần 1-3

Chương 1. Ôn tập cơ sở dữ liệu trình tự và những chương trình phân tích trình tự

  1. Cơ sở dữ liệu NCBI và cơ sở dữ liệu protein
  2. Chương trình so sánh chuỗi trình tự ClustalX/W
  3. Chương trình phân tích tính tương đồng BLAST
  4. Chương trình nghiên cứu phát sinh chủng loài MEGA
  5. Chương trình thiết kế mồi primer3
  6. Chương trình phân tích trình tự DNA với ANNHYB
  7. Chuyên đề: Xây dựng cây phát sinh chủng loài
  8. Chuyên đề: Thiết kế mồi trong một số ứng dụng

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO1, CLO2, CLO4, CLO6, CLO7, CLO8

Chương 1-7 tài liệu 5.1.1; 5.2.1; 5.5.3.

Tuần 4-5

Chương 2. Cập nhật một số chương trình phân tích trình tự mới

  1. Chương trình xử lý dữ liệu kết quả xác định trình tự thế hệ kế (next generation sequencing)
  2. Chương trình phân tích trình tự bằng CLC Main Workbench
  3. Chuyên đề: Chương trình xử lý dữ liệu kết quả xác định trình tự thế hệ kế
  4. Chuyên đề: phân tích trình tự bằng CLC Main Workbench trong phân tích đột biến gene ứng dụng trong chẩn đoán bệnh.

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO1, CLO2, CLO4, CLO6, CLO7, CLO8

Chương 6 tài liệu 5.2.1; tài liệu 5.2.2; 5.2.3

Tuần 5  –  6

Chương 3. Một số chương trình hiển thị và phân tích cấu trúc

  1. Chương trình hiển thị và phân tích cấu trúc không gian của protein và acid nucleic acid

+ Tổng quan về chương trình hiển thị và phân tích cấu trúc không gian

+ Hướng dẫn sử dụng một chương trình tiêu biểu (ví dụ: phần mềm VMD)

+ Hiển thị, phân tích và đánh giá cấu trúc một số nucleic acid và protein

  1. Chương trình xây dựng cấu trúc không gian của protein

+ Tổng quan cấu trúc không gian của protein và ứng dụng

+ Tổng quan một số chương trình xây dựng cấu trúc

+ Hướng dẫn sử dụng một chương trình xây dựng cấu trúc (ví dụ: SWISS-MODEL)

Phân tích và đánh giá chất lượng của cấu trúc tạo thành

  1. Chương trình phân tích sự tương tác giữa protein và ligand

+ Tổng quan về tương tác giữa protein và ligand

+ Tổng quan một số chương trình phân tích tương tác protein và ligand

+ Hướng dẫn sử dụng một chương trình tiêu biểu (ví dụ: Autodock)

+ Phân tích và đánh giá kết quả trong phân tích tương tác giữa protein và ligand

  1.  

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO1, CLO3, CLO5, CLO6, CLO7, CLO8

Tài liệu 5.1.2; 5.1.3.

Tuần 7-8

Chương 4. Một số chuyên đề ứng dụng kỹ thuật hiển thị và phân tích cấu trúc trong nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học

  1. Chuyên đề: Ảnh hưởng của đột biến đến sự thay đổi cấu trúc không gian của một số protein
  2. Chuyên đề: Cấu trúc không gian và xây dựng cấu trúc không gian của protein ứng dụng trong cải tiến và cải biến tính đặc hiệu của protein-enzyme
  3. Chuyên đề: Chương trình phân tích tương tác giữa protein và ligand trong cải tiến và cải biến tính đặc hiệu của enzyme ứng dụng trong công nghiệp công nghệ sinh học (xử lý môi trường, năng lượng và vật liệu sinh học).
  4. Chuyên đề: Chương trình phân tích tương tác giữa protein và ligand trong tìm kiếm và phát triển thuốc ứng dụng trong y dược.

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO1, CLO2, CLO3, CLO5, CLO6, CLO7, CLO8

Chương 1-7 tài liệu 5.1.1; Tài liệu 5.1.2; 5.1.3.

Tuần 9 14

 

Chương 5. Thực hành tin sinh học tại phòng máy tính, Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Mở Tp. HCM

  1. Khai thác một số cơ sở dữ liệu sinh chính và sử dụng một số chương trình trình phân tích trình tự cơ bản (BLAST, CLUSTAL, ANNHYB)
  2. Xây dựng cây phát sinh chủng loài
  3. Sử dụng chương trình CLC main workbench để phân tích đột biến gen
  4. Hiển thị và phân tích cấu trúc không gian của protein.
  5. Xây dựng cấu trúc không gian của một số protein và ứng dụng
  6. Khảo sát sự tương tác giữa protein và ligand trong một số ứng dụng

 

Nghe giảng, thực hành, tự học, thảo luận, viết báo cáo.

 

Chương 1-7 tài liệu 5.1.1; 5.1.2; 5.1.3.

 

  1. Quy định của môn học

- Quy định về nộp bài tập, bài kiểm tra

Học viên cần thực hiện nộp bài đúng nội dung và đúng thời gian quy đinh.

- Quy định về chuyên cần

Học viên cần tham gia đầy đủ các buổi học.

- Nội quy lớp học

Học viên cần tích cực, chủ động tham gia việc học tập tại lớp học và giữ đúng các nội quy, quy định của nhà trường.

  1. Quy định chấm bài cuối khóa (Rubrics)

Với hình thức thi trắc nghiệm:

Câu trả lời đúng: 10 điểm/Tổng_số_câu

Câu trả lời sai: 0 điểm

TS. Lê Quang Anh Tuấn

Top