98年第2學期-0659 應數專題－生物序列分析 課程資訊

評分方式

評分項目	配分比例	說明
期中考	50	口試。除了檢測學生對課程內容之了解程度外，口語表達能力亦為口試評分之重要依據。
期末考	50	口試。除了檢測學生對課程內容之了解程度外，口語表達能力亦為口試評分之重要依據。

教育目標

1.本課程將介紹一些重要的生物序列分析主題與方法，如教學進度表所列。 2.許多生物序列分析之方法，牽涉到機率和統計理論，如 Protein Substitution Matrices，Hidden Markov Models，BLAST 等。本課程將著重在機率建模(Probability modeling)之介紹。 3. 教學進度表中，前四週之主要內容為基本的分子生物學。於前二週加退選課程時間，將先談部份分子生物學，然後第三週開始，將直接進入教學進度表中第五週之進度。未談完之分子生物學進度，將於之後課堂中陸續介紹。亦即本課程之上課方式為雙線進行：主談生物序列分析主題與方法，交叉兼談分子生物學。而因加退選而後來選入的學生，對於本課程主談的生物序列分析主題與方法的學習，亦希望因此而較無落差。

課程概述

1.何謂 “計算生物學” (或稱生物資訊學)? DNA由a,t,c,g 4個字母組合而成，如下例即為一串DNA序列(sequence)： atgcactctt caatagtttt ggccaccgtg ctctttgtag cgattgcttc agcatcaaaa acgcgagagc tatgcatgaa atcgctcgag catgccaagg ttggcaccag caaggaggcg (習慣上，每10個字母寫成一小串，小串間以一“空白”隔開。此例計有120個字母，我們稱其長度為120) 人類DNA總長為30億，這30億個字母決定了一個人。1988年開始的人類 基因計劃的主要目的，就是將這30億個字母寫出來。而這些字母是如何運作 的，則有待進一步了解。這些隱藏於字母中的生命秘密，我們稱之為生物資訊(Biological information)。 DNA會製造出蛋白質，以營造活生生的生命。蛋白質由20個英文字母 (各代表一種氨基酸)組合而成，長度從數十至數百都有，如下例即為一條蛋白質序列： mhssivlatv lfvaiasask trelcmksle hakvgtskea kqdgidlykh mfehypamkk yfkhrenytp advqkdpffi kqgqnillac hvlcatyddr etfdayvgel marherdhvk 人類約有2萬條不同的蛋白質。這些蛋白質如何營造出生命，有待進 一步了解。這些隱藏於字母中的秘密，也是所謂的生物資訊(Biological information)。 研究DNA如何運作及蛋白質如何營造生命, 也就是研究生物資訊(Biological information)，是今日蓬勃發展的“生命科學”之目的。 所謂“生物序列”(Biological sequence)，指的是DNA序列或蛋白質序列。 提出有效的生物序列分析方法(演算法或模型)，以計算機為工具，挖掘隱藏在大量字母裡的生物資訊，我們稱之為“計算生物學”(Computational Biology)，或稱之為“生物資訊學”(Bioinformatics)。 2.課程目的 由於進入計算生物學之門檻較高，而接觸此領域之最佳時機應為大學時期。本課程之目的，在讓學生對此跨領域新興學科有初步而具體之認識。因此在介紹一些基本而重要的相關演算法之同時，將於適當時機，說明DNA與蛋白質之相關知識，及所談演算法在其上之具體應用。

基本資料

選修課，學分數：0-3
上課時間：二/5,三/B,5[ST527]
修課班級：數學系3,4
修課年級：年級以上
選課備註：

參考書目

Textbook:
An introduction to bioinformatics Algorithms
Neil C. Jones and Pavel A. Pevzner
2004, MIT



References:
1. Algorithms on strings, trees, and sequences.
Dan Gusfield
1997, Cambridge
2. Biological Sequence Analysis
R. Durbin etc.
1998 Cambridge