B5787 - DNA/RNA DYNAMICS

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course, the student has the basic knowledge that gene transcription is intrinsically a dynamic process based on chromatin remodeling and a complex RNAs pool mediating the transcript regulation. In particular, the student will be acquainted with the most up-dated high throughput technologies (microarrays and deep sequencing) from two points of view such as biological and statistics. Data mining and cluster analyses will be acquired by the student.

Contenuti

La frequenza delle lezioni del Modulo I e II È OBBLIGATORIA.

• Argomenti principali del Modulo I: • Dinamica del DNA e dell'RNA: il significato • Microarray: origine e storia e il sequenziamento di nuova generazione • Metodo della Stanford University - Metodo competitivo • Metodo Affymetrix - Metodo non competitivo • Metodo Illumina - Tecnologia BeadChip • Sequenziamento di nuova generazione: concetti di base, inclusi il sequenziamento dell'RNA a singola cellula e gli array di metilazione del DNA • Analisi e discussione di articoli pubblicati

• Elementi di statistica di base nel Modulo I: • Metodi di normalizzazione • Descrizione dei principali test statistici parametrici e non parametrici come il test t di Student, il test dei ranghi con segno di Wilcoxon, l'ANOVA, il test di Mann-Whitney, il GLM • Principali metodi per la correzione dei test multipli (FDR, Bonferroni, Benjamini-Hochberg) • Analisi dei dati non supervisionata • Ricostruzione dei percorsi e mappatura dei valori di espressione sui percorsi e le ontologie conosciuti incorporati nei database (GeneOntology)

• Applicazione pratica del data mining in ambiente R nel Modulo II. In particolare, una panoramica degli strumenti bioinformatici attualmente disponibili per esplorare e analizzare dati genomici e di sequenziamento, con un particolare focus sulla metilazione del DNA. Attraverso l'uso di esercizi orientati agli esempi, lo studente imparerà come utilizzare l'ambiente R e i pacchetti Bioconductor per gestire i dati genomici e rispondere a domande biologiche

• Sarà eseguita un'applicazione pratica del sequenziamento dell'RNA a singola cellula con un ospite speciale

Testi/Bibliografia

Gli studenti potranno sostenere l'esame senza l'uso di un libro specifico, ma SEGUENDO LE LEZIONI (obbligatorio) e utilizzando tutto il materiale didattico suggerito.

 

 

Statistical ANALYSIS OF NEXT GENERATION SEQUENCING DATA

Somna Datt, Dan Nettleton Editors- Springer 2014

MICROARRAY BIOINFORMATICS- DOV STEKEL – Cambrige University

press- reprinted in 2005

Statistics (The Easier Way) with R: an informal text on applied statistics by Nicole M. Radziwil, 2015

Metodi didattici

A causa del tipo di attività e dei metodi didattici, la partecipazione al presente corso richiede la partecipazione preventiva di tutti gli studenti ai seguenti Moduli e-learning 1 e 2:

Modulo 1 [https://elearning-sicurezza.unibo.it/course/view.php?id=23 ] – Formazione Generale sulla Sicurezza

Modulo 2 [https://elearning-sicurezza.unibo.it/course/view.php?id=43 ] – Formazione Specifica sulla Sicurezza (parte I)

Le lezioni dei Moduli I e II di DNA/RNA Dynamics saranno strettamente interconnesse, essendo teorico il primo e applicativo il secondo. Durante le lezioni, i messaggi chiave saranno evidenziati e discussi. Articoli pubblicati saranno mostrati e discussi durante le lezioni.
Alla fine del Modulo I, verrà proposto un test di verifica per valutare il livello di conoscenza acquisita e l'efficacia delle lezioni. Gli studenti in grado di ottenere un punteggio alto (> 15/20) potranno mantenere il punteggio come valutazione del modulo DRD I, che sarà aggiunto al punteggio del modulo DRD II (vedi sotto).

In caso di emergenze (es clima, pandemie etc), le lezioni si svolgeranno secondo le regole decise dal Rettore, inclusa la possibilità di seguire il corso tramite la piattaforma online TEAMS.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in due parti:

1. L'esame del Modulo I, per la parte teorica, sarà un test scritto basato su 4 domande aperte relative al programma (5 punti ciascuna; 20+ è il livello massimo considerando la massima performance). Non ci sono restrizioni di caratteri previste per ogni domanda aperta, ma sono suggerite 8-12 righe. Per ogni errore rilevante (relativo alle conoscenze di base da acquisire) verrà sottratto 1 punto, mentre per un piccolo errore (tipicamente dovuto a una definizione incompleta) verrà sottratto 0,5 punti. Una risposta scarsa sarà giudicata con severità, fino alla perdita di tutti i punti disponibili per ogni domanda. Il tempo per l'esame sarà di 45 minuti.

2. L'esame del Modulo II, per la parte pratica, sarà un rapporto realizzato a casa focalizzato su un set di dati di metilazione del DNA genomico a livello di CpG . L'elaborazione e l'analisi dei dati devono essere descritte come appreso durante le lezioni del modulo II (10+ è il livello massimo considerando la massima performance). Il voto finale del DRD sarà la somma del punteggio del modulo I e del modulo II. La lode sarà aggiunta in caso di performance eccellente. La piattaforma online utilizzata in caso di emergenze sarà EOL-ZOOM.

Strumenti a supporto della didattica

Il docente utilizzerà il proprio laptop, proiettore e diapositive. Agli studenti saranno fornite diapositive relative a ciascuna lezione e articoli/recensioni ottenuti dalla letteratura scientifica aggiornata. Eventualmente, la piattaforma online è TEAMS.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Miriam Capri

Consulta il sito web di Francesco Ravaioli