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Lernen Sie neue Konzepte von Branchenexperten
Gewinnen Sie ein Grundverständnis bestimmter Themen oder Tools
Erwerben Sie berufsrelevante Kompetenzen durch praktische Projekte
Erwerben Sie ein Berufszertifikat zur Vorlage
In diesem Kurs gibt es 6 Module
Nachdem wir im vorherigen Kurs Genome sequenziert haben, möchten wir diese vergleichen, um festzustellen, wie sich die Arten entwickelt haben und was sie voneinander unterscheidet. In der ersten Hälfte des Kurses werden wir zwei kurze biologische Sequenzen vergleichen, z.B. Gene (d.h. kurze Sequenzen von DNA) oder Proteine. Wir werden ein leistungsfähiges algorithmisches Werkzeug namens dynamische Programmierung kennenlernen, das uns helfen wird, die Anzahl der Mutationen zu bestimmen, die die beiden Gene/Proteine voneinander getrennt haben. In der zweiten Hälfte des Kurses werden wir "herauszoomen", um ganze Genome zu vergleichen, wo wir groß angelegte Mutationen sehen, die als Genom-Umlagerungen bezeichnet werden, d.h. seismische Ereignisse, die große DNA-Blöcke über Millionen von Jahren der Evolution umgeworfen haben. Bei der Betrachtung des menschlichen und des Mausgenoms werden wir uns fragen: So wie Erdbeben mit größerer Wahrscheinlichkeit entlang von Verwerfungslinien auftreten, gibt es auch in unserem Genom Stellen, die "zerbrechlich" und anfälliger dafür sind, im Rahmen von Genomumlagerungen zerstört zu werden? Wir werden sehen, wie kombinatorische Algorithmen uns bei der Beantwortung dieser Frage helfen werden. Schließlich werden Sie lernen, wie man gängige Bioinformatik-Software-Tools zur Lösung von Problemen beim Sequenzabgleich einsetzt, darunter BLAST.
<p>Willkommen im Kurs!</p><p>Wenn Sie am vorherigen Kurs dieser Specializations teilgenommen haben, dann sind Sie ein Experte im <em>Zusammensetzen</em> von Genomen und der Sequenzierung von Antibiotika geworden. Die nächste Frage, die sich Ihnen stellt, ist, wie man DNA- und Aminosäuresequenzen vergleichen kann. Diese Frage motiviert die Diskussion dieser Woche über das <strong>Sequenz-Alignment</strong>, die erste von zwei Fragen, die wir in diesem Kurs stellen werden (die zur Beantwortung verwendeten algorithmischen Methoden sind in Klammern angegeben):</p><ol><li>Wie vergleichen wir DNA-Sequenzen? (<em>Dynamische Programmierung</em>)</li><li>Gibt es fragile Regionen im menschlichen Genom? (<em>Kombinatorische Algorithmen</em>)</li></ol><p>Wie in früheren Kursen wird jedes dieser beiden Kapitel von einem Bioinformatik-Cartoon begleitet, der von dem talentierten Künstler Randall Christopher erstellt wurde und als Kapitelüberschrift in dem Bestseller <a href="http://bioinformaticsalgorithms.com" target="_blank">Print-Begleiter</a> der Specializations dient. Sie finden den Cartoon des ersten Kapitels am Ende dieser Nachricht. Warum sind die Taxis in Manhattan plötzlich kostenlos geworden? Woher hat Pavel so viel Kleingeld? Und wie sollten Sie sich morgens anziehen, damit Sie nicht zu spät zu Ihrem Job als Superheld kommen, der Verbrechen aufhält? Antworten auf diese und viele weitere Fragen finden Sie in dieser Woche in unserem Kurs.</p><p><img src="http://bioinformaticsalgorithms.com/images/cover/alignment_cropped.jpg" width="528"></p>
Das ist alles enthalten
7 Videos2 Lektüren1 Aufgabe2 App-Elemente
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7 Videos•Insgesamt 51 Minuten
(Sehen Sie sich unser verrücktes Kurseinführungsvideo an!)•4 Minuten
Vom Sequenzvergleich zu biologischen Erkenntnissen•10 Minuten
Das Alignment Game und das Longest Common Subsequence Problem•4 Minuten
Das Touristenproblem in Manhattan•6 Minuten
Das Problem der Veränderung•10 Minuten
Dynamische Programmierung und Backtracking-Zeiger•7 Minuten
Von Manhattan zum Ausrichtungsdiagramm•10 Minuten
2 Lektüren•Insgesamt 10 Minuten
Kurs-Details•10 Minuten
Woche 1 FAQs (optional)•0 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 15 Minuten
Woche 1 Quiz•15 Minuten
2 App-Elemente•Insgesamt 210 Minuten
Öffnen, um Ihren Fortschritt zu synchronisieren: Interaktiver Text für Woche 1•0 Minuten
Interaktiver Text für Woche 1•210 Minuten
Woche 2: Von der Suche nach dem längsten Weg zum Ausrichten von DNA-Strings
Modul 2•2 Stunden abzuschließen
Moduldetails
<p>Willkommen zu Woche 2 des Kurses!</p> <p>In der letzten Woche haben wir gesehen, wie uns eine Tour durch Manhattan und das Wechselgeld in einem römischen Laden dabei helfen, die längste gemeinsame Teilsequenz von zwei DNA- oder Proteinstrings zu finden.</p> <p>In dieser Woche werden wir untersuchen, wie wir eine Ausrichtung mit der höchsten Punktzahl zwischen zwei Strings finden. Wir werden sehen, dass wir unabhängig von den zugrundeliegenden Annahmen darüber, wie die Strings ausgerichtet werden sollten, unser Ausrichtungsproblem als eine Instanz der Suche nach dem längsten Pfad in einem gerichteten azyklischen Graphen formulieren können.</p>
Das ist alles enthalten
1 Video1 Lektüre1 Aufgabe2 App-Elemente
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1 Video•Insgesamt 11 Minuten
Von der globalen zur lokalen Angleichung•11 Minuten
1 Lektüre
Woche 2 FAQs (optional)•0 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 15 Minuten
Woche 2 Quiz•15 Minuten
2 App-Elemente•Insgesamt 120 Minuten
Öffnen, um Ihren Fortschritt zu synchronisieren: Interaktiver Text für Woche 2•0 Minuten
Interaktiver Text für Woche 2•120 Minuten
Woche 3: Fortgeschrittene Themen der Sequenzabgleichung
Modul 3•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
<p>Willkommen zu Woche 3 des Kurses!</p> <p>Letzte Woche haben wir gesehen, wie eine Vielzahl verschiedener Anwendungen des Sequenzabgleichs darauf reduziert werden kann, den längsten Pfad in einem Manhattan-ähnlichen Graphen zu finden.</p> <p>In dieser Woche werden wir das aktuelle Kapitel abschließen, indem wir einige fortgeschrittene Themen des Sequenzabgleichs betrachten. Wenn wir zum Beispiel lange Strings abgleichen müssen, verbraucht unser aktueller Algorithmus eine riesige Menge an Speicher. Können wir einen speichereffizienteren Ansatz finden? Und was sollten wir tun, wenn wir von der Ausrichtung von nur zwei Strings zu vielen Strings übergehen?</p>>
Das ist alles enthalten
3 Videos1 Lektüre1 Aufgabe2 App-Elemente
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3 Videos•Insgesamt 29 Minuten
Bestrafung von Einfügungen und Löschungen beim Sequenzabgleich•5 Minuten
Platzsparender Sequenzabgleich•11 Minuten
Mehrfache Sequenzausrichtung•13 Minuten
1 Lektüre
Woche 3 FAQs (fakultativ)•0 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 15 Minuten
Woche 3 Quiz•15 Minuten
2 App-Elemente•Insgesamt 180 Minuten
Öffnen, um Ihren Fortschritt zu synchronisieren Interaktiver Text für Woche 3•0 Minuten
Interaktiver Text für Woche 3•180 Minuten
Woche 4: Genom-Rearrangements und Fragilität
Modul 4•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
<p>Willkommen zu Woche 4 des Kurses!</p> <p>Sie wissen jetzt, wie man zwei DNA- (oder Protein-) Stränge vergleicht. Aber was, wenn wir ganze Genome vergleichen wollen? Wenn wir auf die Genomebene "herauszoomen", stellen wir fest, dass Substitutionen, Insertionen und Deletionen nicht die ganze Geschichte der Evolution erzählen: Wir müssen dramatischere evolutionäre Ereignisse modellieren, die als <strong>Genomumlagerungen</strong> bekannt sind, bei denen Chromosomen auseinandergerissen und in einer neuen Reihenfolge wieder zusammengefügt werden. Eine naheliegende Frage ist, ob es in Ihrem Genom "fragile Regionen" gibt, in denen Chromosomenbrüche im Laufe der Jahrmillionen häufiger aufgetreten sind. In dieser Woche beginnen wir mit dieser Frage, indem wir uns fragen, wie wir die Anzahl der Umlagerungen auf dem Evolutionspfad zwischen zwei Arten berechnen können.</p> <p>Den Bioinformatik-Cartoon dieser Woche von Randall Christopher finden Sie unten in dieser E-Mail. Was haben Erdbeben und ein Stapel Pfannkuchen mit der Evolution der Arten zu tun? Lernen Sie weiter, um es herauszufinden!</p> <p><img width="528" src="http://bioinformaticsalgorithms.com/images/cover/rearrangements_cropped.jpg"></p>
Das ist alles enthalten
5 Videos1 Lektüre1 Aufgabe2 App-Elemente
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5 Videos•Insgesamt 36 Minuten
Männer in Mäuse verwandeln•13 Minuten
Sortieren nach Stornierungen•4 Minuten
Haltepunkt-Theorem•6 Minuten
Rearrangements in Tumorgenomen•5 Minuten
2-Pausen•7 Minuten
1 Lektüre
Woche 4 FAQs (optional)•0 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 15 Minuten
Woche 4 Quiz•15 Minuten
2 App-Elemente•Insgesamt 210 Minuten
Öffnen, um Ihren Fortschritt zu synchronisieren: Interaktiver Text für Woche 4•0 Minuten
Interaktiver Text für Woche 4•210 Minuten
Woche 5: Anwendung der Genom-Rearrangement-Analyse zur Ermittlung der Fragilität von Genomen
Modul 5•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
<p>In der letzten Woche haben wir die Frage gestellt, ob es fragile Regionen im menschlichen Genom gibt. Dann haben wir einen längeren Abstecher gemacht, um zu sehen, wie man einen Abstand zwischen Genomen von Spezies berechnet, eine Diskussion, die wir diese Woche fortsetzen werden.</p> <p>Es ist wahrscheinlich unklar, wie die Berechnung des Abstands zwischen zwei Genomen uns helfen kann zu verstehen, ob <em>fragile Regionen</em> existieren. Wenn ja, bleiben Sie dran - wir werden sehen, dass die Verbindung zwischen diesen beiden Konzepten zu einer überraschenden Schlussfolgerung für die Klasse führen wird.</p> <p>
Das ist alles enthalten
4 Videos1 Lektüre1 Aufgabe2 App-Elemente
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4 Videos•Insgesamt 31 Minuten
Haltepunkt-Diagramme•7 Minuten
2-Break Distance Theorem•5 Minuten
Hotspots für Rearrangements im menschlichen Genom•8 Minuten
Synteny Block Konstruktion•11 Minuten
1 Lektüre
Woche 5 FAQs (optional)•0 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 15 Minuten
Woche 5 Quiz•15 Minuten
2 App-Elemente•Insgesamt 150 Minuten
Öffnen, um Ihren Fortschritt zu synchronisieren: Interaktiver Text für Woche 5•0 Minuten
Interaktiver Text für Woche 5•150 Minuten
Woche 6: Bioinformatik Anwendung Herausforderung
Modul 6•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
In der sechsten und letzten Woche des Kurses werden wir Algorithmen zum Sequenz-Alignment anwenden, um auf den nicht-ribosomalen Code zu schließen.
Die UC San Diego ist ein akademisches Kraftzentrum und ein Wirtschaftsmotor, der von U.S. News and World Report als eine der 10 besten öffentlichen Universitäten anerkannt wird. Innovation steht im Mittelpunkt unseres Handelns. Hier lernen die Studenten, dass Wissen nicht nur im Klassenzimmer erworben wird - das Leben ist ihr Labor.
Wann werde ich Zugang zu den Vorlesungen und Aufgaben haben?
Um Zugang zu den Kursmaterialien und Aufgaben zu erhalten und um ein Zertifikat zu erwerben, müssen Sie die Zertifikatserfahrung erwerben, wenn Sie sich für einen Kurs anmelden. Sie können stattdessen eine kostenlose Testversion ausprobieren oder finanzielle Unterstützung beantragen. Der Kurs kann stattdessen die Option "Vollständiger Kurs, kein Zertifikat" anbieten. Mit dieser Option können Sie alle Kursmaterialien einsehen, die erforderlichen Bewertungen abgeben und eine Abschlussnote erhalten. Dies bedeutet auch, dass Sie kein Zertifikat erwerben können.
Was bekomme ich, wenn ich mich für diese Specialization einschreibe?
Wenn Sie sich für den Kurs einschreiben, erhalten Sie Zugang zu allen Kursen der Spezialisierung, und Sie erhalten ein Zertifikat, wenn Sie die Arbeit abgeschlossen haben. Ihr elektronisches Zertifikat wird Ihrer Seite "Leistungen" hinzugefügt - von dort aus können Sie Ihr Zertifikat ausdrucken oder Ihrem LinkedIn-Profil hinzufügen.
Ist finanzielle Hilfe verfügbar?
Ja. Für ausgewählte Lernprogramme können Sie finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium beantragen, wenn Sie die Einschreibegebühr nicht aufbringen können. Wenn für das von Ihnen gewählte Lernprogramm eine finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium verfügbar ist, finden Sie auf der Beschreibungsseite einen Link zur Beantragung.
Finanzielle Unterstützung verfügbar, weitere Informationen
¹ Einige Aufgaben in diesem Kurs werden mit AI bewertet. Für diese Aufgaben werden Ihre Daten in Übereinstimmung mit Datenschutzhinweis von Courseraverwendet.