Filogenómica y Genómica Comparativa

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Créditos
6
Tipos
Obligatoria
Requisitos
Esta asignatura no tiene requisitos
Departamento
UB;UAB
El objetivo de este curso es comprender los conceptos y metodologías principales de la filogenómica y la genómica comparada. Proporciona una formación rigurosa en el uso de métodos filogenéticos para inferir la historia evolutiva y los mecanismos de diversificación mediante datos de secuenciación de alto rendimiento. Además, presenta los principales enfoques comparativos para determinar la evolución de genes y genomas completos, abarcando análisis genómicos completos de ganancias, pérdidas, duplicaciones y conservación del orden de los genes. El curso hace especial hincapié en el desarrollo de experiencia práctica en software de vanguardia mediante casos prácticos basados en aplicaciones actuales y futuras de la filogenómica y la genómica comparada.

Profesorado

Responsable

  • Jesús Lozano Fernández ( )

Otros

  • Miguel Angel Arnedo Lombarte ( )

Horas semanales

Teoría
2
Problemas
2
Laboratorio
0
Aprendizaje dirigido
0
Aprendizaje autónomo
6

Objetivos

  1. Inferir filogenias utilizando datos a escala genómica
    Competencias relacionadas: K1, K2, K7, S2, S3,
  2. Adquisición de conocimientos específicos de inferencia estadística y modelización en filogenética.
    Competencias relacionadas: K2, K3, S1, S3, S7, S8, C4,
  3. Utilizar herramientas de genómica comparativa para resolver problemas biológicos
    Competencias relacionadas: K1, S2, S3, S5, C2, C3, C4,

Contenidos

  1. Genes y sus funciones
    Origin of genes, duplication, losses and evolution. Gene structure and expression. Relationships between sequence, structure, and function and their evolution. Homology based functional inference. Protein domains and domain shuffling.
  2. Análisis filogenéticos
    Conceptual framework. Parsimony. Maximum Likelihood. Bayesian. Nodal support. Species and gene family tree reconstruction. Inference of gene duplication and other evolutionary events.
  3. Análisis comparativo de secuencias
    Homology, Paralogy and Orthology. Methods for predicting orthology and paralogy: clustering-based and phylogeny-based. Gene families. Gene duplication, neo- and sub-functionalization. Gene family expansions and contractions. Adaptation and genome evolution.
  4. Filogenómica
    Genome-wide phylogenetic analysis (phylome). Species tree reconstruction. Gene tree vs species tree. Non-vertical processes of evolution, horizontal gene transfer. Whole genome duplication. Timetrees and ancestral-state reconstruction
  5. Modelaje de substituciones moleculares
    Model selection. Topological evaluation and incongruence. Inference in practice
  6. Comparación de genomas
    Genome alignments and detection of conserved regions. Recent availability of chromosome-scale genomes and annotations thanks to global efforts (EBP, ERGA, CBP,...). Conserved motif discovery. Genome re-arrangements. Synteny analysis. Prediction of function from conserved gene order. Presence absence patterns. Convergent evolution. Gene tree comparison. Co-evolution between genes.
  7. Expresión de genes y análisis funcionales
    Genomics-based methods to assess gene expression. genome-wide functional annotation. Long-non-coding RNAs. Efforts in model and non-model species. Diversity of life and the tree of life. Variation of genome size and organization. Extreme genome expansions and reductions.

Actividades

Actividad Acto evaluativo




Seminarios sobre estudios recientes


Objetivos: 1 2 3
Contenidos:
Teoría
0h
Problemas
4h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
10h

Examen parcial



Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
0h

Examen final



Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
0h

Metodología docente

Las clases serán principalmente expositivas. También habrá sesiones prácticas con una amplia gama de programas de filogenética y genómica comparativa, un pequeño proyecto de investigación desarrollado en grupo y un seminario grupal sobre una publicación reciente de genómica comparativa.

Método de evaluación

Las prácticas de laboratorio y los seminarios son obligatorios. La evaluación del curso es la siguiente:

El 60 % consiste en dos exámenes teórico-prácticos parciales, uno a mitad de curso (20 %) y otro al final (40 %).
El 15 % corresponde a trabajos prácticos individuales.
El 15 % corresponde a un proyecto de investigación en equipo.
El 10 % corresponde a una presentación de seminario en equipo.

Información sobre la recuperación
Solo los estudiantes que, tras la evaluación, obtengan una calificación igual o superior a 3,5 podrán realizar el examen de reevaluación. Este examen sustituirá la parte teórico-práctica (60 %).

Bibliografía

Básica: