Vypracované státnicové otázky - Programování v bioinformatice

genomické data

genetická variabilita

programování

modelování

transkripce

buněčný cyklus

proteiny

• 1. Číselné, komplexní a vektorové reprezentace genomických a proteomických dat
  2. Genetická variabilita a mutace
  3. Modely evoluce sekvencí DNA, proteinů a genomů
  4. Fylogenetické stromy a jejich konstrukce
  5. Základy algoritmizace úloh - rekurzivní a iterační algoritmy, náročnost algoritmů, různé typy algoritmů a jejich využití v boinformatice
  6. Algoritmy vyhledávání - Exhaustive Search: restrikční mapování, vyhledávání motivů, Greedyho algoritmus: analýza genetických změn pomocí reverzí a tříděním metodou Breakpoints
  7. Dynamické programování - obecný popis metody, globální zarovnávání, lokální zarovnávání, optimální cesta, vícenásobné zarovnávání, aplikace
  8. Skryté Markovovy modely v analýze genomických dat - základní princip, aplikace. Grafické algoritmy pro hybridizační sekvenování - Eulerian a Hemiltonian
  9. Asociační matice a shluková analýza - metriky podobností a vzdáleností, asociační matice, typy shlukové analýzy, hierarchické aglomerativní shlukování, Kmeans clustering
  10. Ordinační metody - obecné principy, analýza hlavních komponent a faktorová analýza, biplot - typy, interpretace, korespondencní analýza, multidimensional scaling, diskriminacní analýza
  11. Stochastické modelování - principy stochastického modelování biologických dat, ANOVA, lineární regrese, stochastické modelování s binárním endpointem, ROC analýza
  12. Lineární modely časových řad a predikce, dekompozice časových řad, modely AR, MA, ARMA, ARIMA, metoda nejstrmějšího sestupu, LMS algoritmus
  13. Enzymatické reakce, základní popis, komponenty reakce, řád reakce, rovnice Michaelis-Mentenové
  14. Transkripční sítě a jejich komponenty. Interpretace uzlů a hran, orientace hran, transkripční faktory, aktivátory a represory
  15. Motivy síťových grafů. Příklady, náhodné sítě, hledání motivů sítí, Z-skóre
  16. Experimentální metody v systémové biologii: Principy molekulárního zobrazování. Kontrastní látky, zobrazování pomocí MRI, ultrasonografie a optických systémů
  17. Huffmanova konstrukce nejkratšího binárního kódu
  18. Blokové kódy, Hammingova vzdálenost, opravování chyb, perfektní kódy
  19. Lineární kódy, generující a kontrolní matice, dekódování pomocí syndromů
  20. Hammingovy kódy a Reed-Mullerovy kódy
  21. Regulární Markovovy řetězce, hledání limitního vektoru, fundamentální matice regulárního Markovovy řetězce, střední doba prvého přechodu, aplikace.
  22. Absorpční Markovovy řetězce, střední doba průchodů tranzientními stavy, pravděpodobnost přechodu do absorpčních stavů, pravděpodobnost setrvání v tranzientním stavu, aplikace
  23. Analýza Markovových řetězců v diskrétním i spojitém stavu, použití Z-transformace a Laplaceovy transformace, aplikace
  24. Rozhodovací procesy s alternativami, měnící se ocenění přechodů, rekurentní a iterační metoda řešení rozhodovacího procesu s alternativami, aplikace
  25. Buňka jako základní stavební jednotka živých organismů, buněčná smrt - apoptóza /programovaná buněčná smrt, metody studia apoptózy/programované buněčné smrti
  26. Nukleové kyseliny, strukturální typy nukleových kyselin, nukleotidy, nukleosidy, párování bazí, primární, sekundární struktura a terciální DNA, topoizomerázy, RNA, typy, struktura, funkce, struktura a funkce tRNA, aminoacyl-tRNA syntetázy, mRNA u prokaryot a eukaryot
  27. DNA a základní vlastnosti genetického kódu, exony a introny, genové rodiny, mechanismus sestřihu jaderných genů, histony
  28. Buněčný cyklus, fáze buněčného cyklu a jejich charakterizace, kontrolní body buněčného cyklu a jeho regulace, metody studia buněčného cyklu, dělení buněk, replikace DNA, transkripce, translace, struktura a funkce ribozomů, metody studia genové exprese
  29. Proteiny - charakteristika, struktura, klasifikace a funkce, metody studia proteinů, imunologie - protilátky, struktura, funkce, aminokyseliny jako základní stavební jednotky proteinů