Содержание курса:

- Алгоритмы в биоинформатике

- Байесова вероятность 

- Скрытые марковские модели

- Выравнивания

- Предсказание структур РНК

Список всех тем лекций

Лекция 1. Байесово оценивание.
Простейшие примеры Классическая частотная вероятность Примеры Примеры раз выпадет орел? Бэта распределение Примеры использования теории вероятностей в биоинформатике Математическое ожидание, математическая оценка

Лекция 2. Байесово оценивание (продолжение).
Биржа предсказаний Подсчет математической оценки и Е-оценки Пространство, в котором существует наша вероятность Распределение Дирихле Отличие тривиальной частотной оценки от байесовой Одноклеточное спинирование

Лекция 3. Способы порождения случайных последовательностей.
Как параметры априорного распределения будут на него влиять Рекомендованная литература Построение разных вероятностных моделей на одном примере Способы порождения случайных последовательностей Бернуллиевская последовательность. Марковская модель Байесов информационный критерий

Лекция 4. Сравнение последовательностей.
Поиск гомологий Поиск сходства => задача выравнивания => структурное выравнивание => золотой стандарт Алгоритм Нидлмана-Вунша Общая рекурсия Нидлмана-Вунша Задача локального выравнивания Задача наибольшей общей подпоследовательности Зависимость веса выравнивания от длины последовательности (если последовательность случайная) Задача наибольшего общего слова

Лекция 5. Матрицы замен.
Устройство матрицы выравниваний (BLOCKS) Матрица BLOSUM Матрица PAM1 Матрица PAMN Вес индела Построение алгоритма для поиска веса gap

Лекция 6. Выравнивание последовательностей.
Выравнивание с аффинными штрафами за делецию Обобщение выравнивания с аффинными штрафами за делецию Проблема быстрого поиска по банку данных Либман и Вилбор хеширование (Алгоритм FASTA) Бласт (Либман-Альтшуль) Современный бласт

Лекция 7. Поиск сходства в нуклеотидных последовательностях.
Задача поиска сходства в нуклеотидных последовательностях Способы преподготовки текста Порядок следования букв каждого типа в первом и последнем столбцах зацикленного суффиксного массива одинаковый Функция LastFirst Ввод массивов: для запоминания того, где начинается каждая буква алфавита, occurrence Поиск паттернов Используемая память

Лекция 8. P-value.
Нулевые гипотезы и р-value Р-value и байесовская парадигма Treshold на р-value Подсчет р-value Преобразование функций плотности Поправка Бонферрони Метод пермутаций Вестфолла-Янга Задачи распознавания Контроль частоты ошибок Пороговое значение

Лекция 9. Скрытые Марковские модели. Часть 1.
Недостаток однородных моделей последовательности Скрытые марковские модели Определение состояния в каждой позиции i, основываясь на модели и последовательности Алгоритм Витерби Поиск вероятности того, что в позиции i мы прошли через состояние k, основываясь на модели и последовательности Аналогия алгоритма Витерби Построить скрытую марковскую модель для поезда сайтов рестрикции

Лекция 10. Скрытые Марковские модели. Часть 2.
Сайты связывания факторов транскрипции Поиск трансмембранных сегментов Модель распознавания генов в прокариотах

Лекция 11. Сайты связывания транскрипционных факторов.
Сайты связывания транскрипционных факторов Получение эмиссионных вероятностей сайтов связывания Задача (проблема выравнивания)

Лекция 12. Скрытые марковские модели для выравнивания.
Задача (проблема выравнивания) Случай локального выравнивания Профили выравнивания

Лекция 13. Профили выравнивания. Взвешивание последовательности.
Взвешивание последовательности Способы взвешивания последовательности Задача (числа заполнения)

Лекция 14. Множественное выравнивание.
Профили выравнивания Множественное выравнивание Оценка качества множественного выравнивания

Лекция 15. Метод множественного выравнивания. Функции РНК.
Построение выравнивания Алгоритм Dialign Функции РНК Структура РНК

Лекция 16. Вторичная структура РНК.
Предсказание вторичной структуры РНК без псевдоузлов Энергия петель Алгоритм Зукера

Лекция 17. Формальная грамматика.
Поиск консервативных вторичных структур методом ковариации Формальная грамматика Задача (описание нуклеотидных последовательностей) Контекстно-свободная грамматика