Curso presencial
Este curso se ha planteado para un público general en áreas afines a la biología (p.e. biólogos, microbiólogos, agrónomos, médicos y/o ingenieros que se encuentren interesados en el área de la bioinformática y biología computacional), y en general a cualquier persona interesada en el desarrollo de herramientas computacionales que realicen análisis específicos, personalizables y automatizables (script, toolboxs, librerías, etc.), que dinamicen la investigación y el procesamiento de datos biológicos en campos como genómica, transcriptómica, proteómica, bioinformática y biología computacional. A continuación se presentan los objetivos planteados para este curso.
Objetivo general
Ofrecer un curso de programación en Python especialmente diseñado para la
manipulación, extracción de información y el análisis de datos biológicos en el área de la bioinformática y la biología computacional, como un curso de extensión de la Pontificia Universidad Javeriana sede Bogotá, que contribuya a la formación integral de recurso humano altamente calificado, propiciando que los asistentes puedan utilizar de manera autónoma el lenguaje de programación Python dentro de un ambiente Unix para
desarrollar herramientas básicas para el análisis de datos biológicos, por ejemplo de los obtenidos por secuenciación de alto rendimiento (-‐ómicos).
Objetivos específicos
• Actualizar a los profesionales de las ciencias básicas, de la información y de la salud, mediante la transferencia del conocimiento científico y tecnológico, en métodos computacionales para el análisis y tratamiento de información biológica. • Propiciar el desarrollo autónomo de herramientas computacionales y software
basado en lenguajes de programación ampliamente adoptados por la comunidad científica, como Python, para el análisis de datos biológicos en Bioinformática y Biología Computacional
• Elevar el nivel de competitividad de nuestros investigadores con una formación especializada en programación con lenguajes de alto nivel y de amplio uso en Bioinformática que respondan a la tendencia mundial en la investigación biológica. • Proveer a la comunidad científica nacional de herramientas que permitan impulsar
el análisis efectivo de la información en sus respectivas áreas de formación, contribuyendo de esta manera con un efecto multiplicador que redunde en el avance de la ciencia en nuestro país.
Este curso se ha planteado para un público general en áreas afines a la biología, ciencias biológicas y biomédicas (p.e. biólogos, microbiólogos, farmaceutas, agrónomos, médicos y/o ingenieros que se encuentren interesados en el área de la bioinformática y biología computacional), y en general a cualquier persona interesada en el desarrollo de herramientas computacionales que realicen análisis específicos, personalizables y automatizables (script, toolboxs, librerías, etc.), que dinamicen la investigación y el procesamiento de datos biológicos en campos como genómica, transcriptómica, proteómica, bioinformática y biología computacional.
Requisitos mínimos
No se requiere experiencia previa en el área de programación computacional ni de bioinformática. Precisamente, este curso se presenta como una herramienta para el desarrollo de habilidades en estas áreas para el análisis de datos biológicos. De esta manera, se espera que profesionales en áreas afines a la biología, ciencias biológicas y biomédicas (p.e. biólogos, microbiólogos, farmaceutas, agrónomos, médicos y/o ingenieros que se encuentren interesados en el área de la bioinformática y biología computacional), y en general a cualquier persona interesada en el desarrollo de herramientas computacionales para el procesamiento de datos biológicos en campos como genómica, transcriptómica, proteómica, bioinformática y biología computacional, tomen este curso para el fortalecimiento de su ejercicio profesional
Metodología
El curso se desarrollará a través de clases teórico-‐prácticas. Durante las diferentes sesiones los asistentes recibirán la teoría de programación en Ptyhon y complementarán su proceso formativo de manera simultánea con el desarrollo de ejercicios sencillos directamente en computadores con ambientes de desarrollo o IDE apropiados. De igual manera, se desarrollarán algunos talleres enfocados a resolver problemas con datos biológicos, como secuencias. Estos talleres prácticos permiten a los asistentes aplicar los conocimientos para el análisis de datos biológicos a través de la generación y ejecución de programas computacionales.
En general,
• La metodología propuesta es presencial con prácticas computacionales. Ofrece amplias posibilidades de utilizar diversos medios de aprendizaje y modos de interactividad para el desarrollo de los contenidos.
Módulo 1. (8 horas)
- Principios en biología celular
- Interacciones macromoleculares y función celular - Compartimentación celular
- Ácidos nucleicos; replicación y trascripción - Genes y estructura del genoma
- Proteínas; traducción y modificaciones post-‐traduccionales
Módulo 2. (3 horas)
- Introducción a sistemas operativos UNIX - Línea de comandos y scripting
- Programación básica utilizando BASH
Módulo 3. (8 horas)
- BLAST y alineamiento de secuencias - Secuenciación de alto rendimiento (NGS) - Bases de datos en Bioinformática
- Ensamblaje y anotación de genomas
- Aplicaciones, métodos y recursos en genómica - Proteínas, motivos y dominios funcionales - Análisis de la estructura de proteínas 1D, 2D, 3D
Módulo 4. (40 horas)
-‐ Fundamentación: Sintaxis de Python, Variables y tipos de datos, Operadores básicos, Operaciones con cadenas de texto, Condiciones, Bucles, Funciones, Funciones recursivas, Uso de pruebas unitarias para facilitar la programación - Introducción a programación orientada a objetos, Clases y objetos en Python,
Diccionarios y listas, Módulos y paquetes, Listas por comprensión, Funciones con múltiples argumentos, Expresiones regulares, Manejo de excepciones, Conjuntos, Serialización, Funciones parciales, Introspección de código, Decoradores
- Visualización de datos: Matplotlib - Otros recursos, IPython y Pandas
- ¿Qué puedo hacer con BioPython? Casos de uso - Análisis avanzado con secuencias
- Parsing de diferentes tipos de formatos de archivos de importancia en bioinformática
- Extracción de información de bases de datos biológicas - Visualización de datos para bioinformática
Conferencistas
Se contará con la participación de profesionales idóneos en cada una de las áreas que comprende el curso, tanto de la Pontificia Universidad Javeriana, Sede Bogotá, como de otras universidades centros de investigación de nuestro país.
Janneth Gonzalez Santos, M.Sc., Ph.D.
Investigador con maestría y doctorado en ciencias biológicas con énfasis en bioquímica computacional. Miembro activo de grupos de investigación que cuentan con la infraestructura para poder realizar trabajos en su área de pertinencia que son de buena recepción a nivel nacional e internacional. Como directora de la línea en bioquímica computacional y estructural ha participado en diferentes congresos nacionales e internacionales. Los miembros de dicha línea de investigación, son usualmente, invitados a las convocatorias en el área de pertinencia. Tiene relaciones de trabajo, formales e informales, con universidades norteamericanas básicamente con la Universidad de Houston, TX (Instituto de Diseño Molecular); Universidad de Texas (Departamento de Astrofísica y Biofísica Molecular), RPI Reenselaer Politechnic Institute, en Troy, NY.; John Hopkins Medical School, Boston, Gainesville University, Fl. y otras como la Universidad de Granada, Departamento de Biofísica, España. En estos sitios varios de los miembros de la línea han realizado pasantías de investigación usualmente con el apoyo de la Universidad, Colciencias y las propias entidades visitadas.
George Barreto, M.Sc., Ph.D.
Profesor-‐Investigador del Departamento de Nutrición y Bioquímica. Pontificia Universidad Javeriana. Fisioterapeuta, Universidad Tiradentes (2002). Especialización en Fisiología y Rehabilitación Respiratoria, Universidad Castelo Branco (2003).
(2005). Ph.D. en Neurociencia, Universidad Complutense de Madrid (2009). Postdoctorado de la Stanford University School of Medicine (2009-‐2011). Neurocientista, experticia en Mecanismos Bioquímicos y Fisiopatológicos de las Enfermedades Neurodegenerativas y lesiones traumáticas cerebrales; Neurobiología Celular y Molecular.
Nelson Enrique Vega Vela, M.Sc.
Profesor becario de la Pontificia Universidad Javeriana con maestría en genética de la Universidad Nacional de Colombia. Investigador del grupo de Terapia Celular y Molecular de la Pontificia Universidad Javeriana en el cual adelanta el análisis computacional de redes metabólicas en diferentes tipos celulares de cerebro (especialmente astrocitos). Cuenta con experiencia en Bioinformática y Biología Computacional y de Sistemas, a través del análisis de genomas y transcriptomas, reconstrucción de redes metabólicas, dinámica molecular, anotación funcional, desarrollo de pipelines, scripting en Bash, PERL, Python, entre otros. Recientemente, estuvo vinculado como Investigador Senior en el Centro de Bioinformática y Biología Computacional de Colombia en el cual apoyó el desarrollo de plataformas para el análisis de datos biológicos generados por secuenciación de alto rendimiento.
Julián Vargas, M.Sc.
Ingeniero de Sistemas de la Universidad Piloto de Colombia, Magister en Ingeniería de Sistemas y Computación de la Universidad Nacional de Colombia y estudiante de la Maestría en Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Colombia. Programador con más de 10 años de experiencia, conferencista, mentor e instructor en desarrollo de aplicaciones, miembro activo de las comunidades locales de Javascript y Python, fundador de la comunidad Ruby Bogotá. En los últimos 3 años ha trabajado como consultor en desarrollo de aplicaciones para empresas en Bogotá y San Francisco, adicionalmente es mentor de aprendices de programación, enfocando el aprendizaje en la creación de aplicaciones fáciles de mantener, escalables y cuyo código siga estándares de calidad.
Universidad de Caldas, con experiencia en implementación de aplicaciones y scripts para bioinformática empleando JAVA y Python, tratamiento de grandes volúmenes de información genómica, despliegue de plataformas para análisis de datos, instalación y pruebas de software, líder de desarrollo de la plataforma Web para Gene Ontology BIOS2GO, líder de Backend del sistema de información Biotecnológico. Actualmente está vinculado al Centro de Bioinformática y Biología Computacional BIOS, desempeñándose en el área de Investigación y Desarrollo. Cuenta con conocimientos sólidos en lenguajes de programación y tecnologías tales como PHP, Python, JAVA, C#, HTML5, CSS3, JavaScript, manejo de bases de datos sobre PostgreSQL, SQLServer, MySQL, bases de datos no relacionales MongoDB, conocimientos avanzados en virtualización, además de ser usuario avanzado de sistemas Linux. Entre sus áreas de interés se encuentran bioinformática, biología computacional, redes de computadoras, inteligencia artificial y computación de alto rendimiento.
**La Pontificia Universidad Javeriana se reserva el derecho de hacer cambios en el equipo docente de acuerdo a su disponibilidad horaria.
Certificado
Se entregará certificado asistencia a las personas que cumplan con un mínimo del 80% de las horas programadas.
