تکامل و ژنتیک جمعیت

Evolution and Population Genomics

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: بیوانفورماتیک
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با محتوای ژنوم موجودات و نحوه عملکرد آن‌ها می‌باشد. یادگیری مفاهیم ابتدایی تکامل و همچنین پیدا کردن اشتراک‌های مهم بین موجودات از جمله مواردی می‌باشند که در این درس بدان‌ها پرداخته می‌گردد. نحوه استخراج و تحلیل دادگان نیز به دانشجویان آموزش داده می‌شود. یافتن عوامل تفاوت میان افراد یک گونه و ارتباط میان بیماری‌ها و ژنوم مورد بررسی قرار می‌گیرد.

سرفصل‌ها

  1. مدل‌های تکاملی رشته‌های زیستی
    • آشنایی با فرایندهای مارکوف برگشت‌پذیر در زمان
    • آشنایی با مدل‌های تکاملی
    • محاسبه بیشینه احتمال برای رشته‌های زیستی
  2. ساخت درخت فیلوژنی
    • روش‌های مبتنی بر فاصله
    • روش‌های مبتنی بر رشته (روش Parsimony و روش بیشینه احتمال)
    • ارزیابی درخت‌های فیلوژنی
  3. هم‌ردیفی‌های چندگانه
    • روش‌های امتیازدهی
    • روش center-star
    • روش Lifted-tree
    • روشهای پیشرونده
  4. ژنتیک جمعیت
    • مدل Wright-Fisher
    • مدل Coalescent
    • مدل‌های جهش (بی‌نهایت آلل، بی‌نهایت مکان، مکان محدود)
    • مدل Coalescent به همراه جهش
    • تخمین پارامترها و درخت
    • مدل درخت جمعیتی با فرآیند نوترکیب
    • تحلیل Linkage Disequilibrium
  5. مقایسه ژنوم در سطح موجودات
  6. مطالعه در گستره ژنوم GWAS

منابع پیشنهادی

  1. Dan Gusfield. Algorithms on strings, trees and sequences: computer science and computational biology. Cambridge University Press, 1997.
  2. Richard Durbin, ed. Biological sequence analysis: probabilistic models of proteins and nucleic acids. Cambridge University Press, 1998.
  3. Richard Durrett. Probability models for DNA sequence evolution. Springer, 2008.
  4. Jotun Hein, Mikkel Schierup, and Carsten Wiuf. Gene genealogies, variation and evolution: a primer in coalescent theory. Oxford University Press, 2004.