Το συγκεκριμένο μάθημα κάνει εισαγωγή στις βασικές έννοιες του προγραμματισμού, δίνοντας έμφαση στους αλγορίθμους βιοπληροφορικής, ειδικές δομές που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία βιολογικών δεδομένων καθώς και τις αντίστοιχες βάσεις και δομές δεδομένων.
Επιπλέον, γίνεται ανάλυση και επεξήγηση των γλωσσών προγραμματισμού όπως η Python (μέσω της βιβλιοθήκης BioPython), η R για την στατιστική ανάλυση καθώς και το Bash που χρησιμεύει για scripting και αυτοματοποίηση.
Τέλος, επεξηγούνται οι υποδομές υπολογιστικού νέφους και τα κατανεμημένα συστήματα, που περιλαμβάνουν εργαλεία containerization και τεχνολογίες blockchain για την επεξεργασία μεγάλων dataset.
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι συμμετέχοντες θα είναι σε θέση:
– Να κατανοούν και να εφαρμόζουν στην πράξη τις βασικές έννοιες του προγραμματισμού που χρησιμοποιούνται στην Βιοπληροφορική,
– Να μπορούν να εμβαθύνουν σε πεδία σχετικά με την Βιοπληροφορική,
– Να μπορούν να χρησιμοποιούν τεκμηριωμένες κατευθυντήριες γραμμές και βιβλιογραφία,
– Να ερμηνεύουν αποτελέσματα ανάλυσης βιολογικών δεδομένων και να προτείνουν καινούργιες τεχνικές και εργαλεία όπου χρειάζεται.
Ενδεικτικό πρόγραμμα:
Βασικές Αρχές Προγραμματισμού για τη Βιοπληροφορική
Αλγόριθμοι και Δομές Δεδομένων
- Εισαγωγή σε αλγορίθμους αναζήτησης και ταξινόμησης
- Δομές δεδομένων (Suffix Trees, Tries, Hash Tables)
Η γλώσσα προγραμματισμού Python
- Εισαγωγή στην Python για επιστημονικό υπολογισμό
- Χρήση της βιβλιοθήκης BioPython για επεξεργασία βιολογικών δεδομένων
Η γλώσσα προγραμματισμού R και η χρήση του Bash
- Εισαγωγή στην R και στη στατιστική ανάλυση βιολογικών δεδομένων
- Δημιουργία γραφημάτων και στατιστικών μοντέλων στην R
- Bash scripting για αυτοματοποίηση εργασιών
Βάσεις Δεδομένων για χρήση στη Βιοπληροφορική
- Σχεσιακές βάσεις δεδομένων (MySQL, PostgreSQL)
- Πρότυπα και μορφότυποι δεδομένων (JSON, XML, CSV)
NoSQL και Big Data Ανάλυση
- NoSQL βάσεις δεδομένων (MongoDB, Neo4j)
- Ανάλυση μεγάλων δεδομένων με Apache Spark
Cloud και Κατανεμημένα Συστήματα
- Υπολογιστικά νέφη (AWS, Google Cloud, Azure) και ανάλυση δεδομένων
- Χρήση Docker/Singularity για αναλύσεις
- Blockchain και αποκεντρωμένη διαχείριση δεδομένων
Εφαρμογές της Βιοπληροφορικής στην Εξατομικευμένη Ιατρική
Εισαγωγή στη Γενετική
- Βασικές αρχές Γενετικής και Γονιδιωματικής
- Εξατομικευμένη Ιατρική και Θεραπεία
Γενετικές βάσεις δεδομένων
- Γενικές, γονοειδικές και εθνικές γενετικές βάσεις δεδομένων
- Βάσεις δεδομένων γονιδιωμάτων (gnomad, 1kG)
Μεταφραστικά εργαλεία και Εξατομικευμένη Ιατρική
- Μετάφραση της γενετικής πληροφορίας σε κλινικά κατανοητή μορφή
- Διαθέσιμα μεταφραστικά εργαλεία
Διάρκεια: 6 εβδομάδες
Πιστοποίηση: Χορήγηση πιστοποιητικού διπλώματος από το RΕdΙ4Health
Σε ποιους απευθύνεται:
Προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές βιοεπιστημών, όπως Ιατρικής, Βιολογίας, Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής, Φαρμακευτικής, Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικής, κλπ, επαγγελματίες υγείας, εργαζόμενους σε φαρμακευτικές εταιρείες και εταιρείες βιοτεχνολογίας οι οποίοι δεν διαθέτουν κάποια προϋπάρχουσα γνώση στην επιστήμη της Πληροφορικής και του Προγραμματισμού.
ΒΟΝΙΤΣΑΝΟΣ ΓΕΡΑΣΙΜΟΣ
Ο Γεράσιμος Βονιτσάνος είναι διδάκτωρ του Τμήματος Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Πατρών (CEID). Είναι μέλος ΣΕΠ στο Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο και συμμετέχει ως ερευνητής σε ερευνητικά προγράμματα του Πανεπιστημίου Πατρών και του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα καλύπτουν τους ευρύτερους τομείς των Artificial Intelligence, Big Data, Machine Learning, IoT και Bioinformatics.
Κατέχει Master of Science από το Τμήμα Πληροφορικής του Ιονίου Πανεπιστημίου. Η διπλωματική του εργασία είχε τίτλο «Data Management (and Knowledge Extraction) over Spark» και σχετίζεται με τον τομέα της Μηχανικής Μάθησης (Machine Learning) και της Ανάλυσης Δεδομένων Μεγάλου Όγκου (Big Data). Είναι επίσης κάτοχος MBA από τη Σχολή Κοινωνικών Επιστημών καθώς και Master of Education στην Εκπαίδευση & Τεχνολογίες σε συστήματα εξ αποστάσεως διδασκαλίας και μάθησης, από τη Σχολή Ανθρωπιστικών Επιστημών του ΕΑΠ.
Έχει δημοσιεύσει εργασίες σε διεθνή επιστημονικά συνέδρια και περιοδικά με κριτές, και έχει συμμετάσχει σε επιτροπές διεθνών συνεδρίων. Είναι κριτής επιστημονικών εργασιών, βιβλίων και δημοσιεύσεων σε περιοδικά και συνέδρια.
ΚΑΡΙΟΦΥΛΛΗΣ ΚΑΡΑΜΠΕΡΗΣ
Ο κος Καριοφύλλης Καραμπέρης είναι ερευνητής στο Τμήμα Φαρμακευτικής του Πανεπιστημίου Πατρών και μέλος του Εργαστηρίου Φαρμακογονιδιωματικής και Εξατομικευμένης Θεραπείας. Από το 2022 είναι ερευνητής – επισκέπτης στο Ινστιτούτο Εξελικτικής Βιολογίας (CSIC-UPF) του Πανεπιστημίου Pompeu Fabra στη Βαρκελώνη, Ισπανία. Αποφοίτησε από το τμήμα Βιοϊατρικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής στην Αθήνα, ενώ έλαβε μεταπτυχιακό δίπλωμα στις Φαρμακευτικές επιστήμες και Τεχνολογία με ειδίκευση στη «Μοριακή Φαρμακολογία, Βιοφαρμακευτική και Βιομοριακή ανάλυση» από το τμήμα Φαρμακευτικής του Πανεπιστημίου Πατρών, καθώς και το διδακτορικό του, σε συνεργασία με το Golden Helix Foundation, έναν Διεθνή Ερευνητικό και Εκπαιδευτικό μη κερδοσκοπικό οργανισμό με έδρα το Λονδίνο στο Ηνωμένο Βασίλειο. Κατά της ολοκλήρωση του διδακτορικού απονεμήθηκε στον κ. Καραμπέρη ο τιμητικός τίτλος του Early-Stage Researcher από το πρόγραμμα Marie Skłodowska-Curie, που αποδίδεται σε νέους ερευνητές.
Τα τελευταία έτη, ο κος Καραμπέρης έχει διατελέσει μέλος ερευνητικής ομάδας σε ερευνητικά ινστιτούτα και εταιρείες βιοτεχνολογίας υψηλού κύρους και επιστημονικής αριστείας όπως το Centre for Genomic Regulation (CRG) με έδρα την Βαρκελώνη, Ισπανία, καθώς και την Novadiscovery, εταιρεία βιοτεχνολογίας που εδράζεται στη Λυών, Γαλλία. Μεταξύ άλλων, έχει εργαστεί ως Research Technician στο King’s London College, Τμήμα Έρευνας Διδύμων και Γενετικής Επιδημιολογίας, Λονδίνο, Ηνωμένο Βασίλειο.
Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα αφορούν κυρίως τους κλάδους της γονιδιωματικής και φαρμακογονιδιωματικής, καθώς και της πληθυσμιακής γενετικής και εξελικτικής βιολογίας. Τα τελευταία τρία χρόνια, έχει αφοσιωθεί στο αναδυόμενο πεδίο της πληθυσμιακής φαρμακογονιδιωματικής και στη διερεύνηση της γενετικής ποικιλομορφίας διαφόρων πληθυσμών που σχετίζονται με ανεπιθύμητες ενέργειες σε συχνά συνταγογραφούμενα φάρμακα.
Ο κος Καραμπέρης έχει περισσότερες από 10 δημοσιεύσεις σε έγκριτα επιστημονικά περιοδικά καθώς και σημαντική συνεισφορά σε διάφορα επιστημονικά βιβλία των ανωτέρω επιστημονικών πεδίων (ελληνικά και ξενόγλωσσα). Παράλληλα, είναι κριτής (Review Editor) σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά όπως το Frontiers in Pharmacology και Frontiers in Genetics (Frontiers Journal).
Διάρκεια:
6 εβδομάδες (εξ αποστάσεως)