ZORUNLU DERS LİSTESİ

BIO 501 İstatistik (3+0+0) 3 Örnekleme teorisi, ortalamanın örnekleme dağılımı, nokta ve aralık tahminleri, büyük ve küçük örnekler, anakütle ortalaması için güven sınırlarının belirlenmesi, t dağılımı, büyük örnekler için anakütle oranı için güven sınırlarının belirlenmesi, küçük örnekler için anakütle oranı için güven sınırlarının belirlenmesi (grafik yaklaşımı), örnek büyüklüğünün belirlenmesi. Hipotez testleri, 1.tip hata kavramı, büyük ve küçük örnekler için anakütle ortalamasının hipotez testi. Büyük örnekler için anakütle oranının hipotez testi. Diğer hipotez testleri ve güven sınırları hesaplaması: İki anakütle ortalaması arasındaki farkın tahmini, iki anakütle oranı arasındaki farkın tahmini, iki anakütle ortalaması arasındaki farkın testi, iki anakütle oranı arasındaki farkın testi. Basit doğrusal regresyon ve korelasyon analizi. En küçük kareler metodu, regresyon denkleminin tahmini ve öngörü (gelecek tahmini) için kullanılması, öngörü için güven sınırlarının belirlenmesi. Ki-kare dağılımı, bağımsızlık testi. F dağılımı, varyans analizi

BIO 521 Sayısal Yöntemler ve Programlama (3+0+0) 3 Bilimsel hesaplamalarda kullanılan hesaplamalı yöntemler ve yazılım programlarına giriş. Nesneye yönelik programlama. Python programlama dili.

BIO 553 Uygulamalı Matematik (3+0+0) 3 Özdeğer problemleri, lineer cebir ve vector alanları, vector uzayları, karesel formlar, Stokes teorisi, Laplas denklemi için sınır değeri problemlerinin çözüm yöntemleri, yayılma denklemi ve dalga denklemi, değişken analizinin öğeleri

BIO 577 Temel Hücre Biyolojisi (3+0+0) 3 Hücrenin kimyasal bileşenleri, enerji, kataliz ve biyosentez, protein yapı ve işlevi, DNA ve kromozom, DNA kopyalanma mekanizması, gen tanımlama ve kontrolü, hücre zarı yapısı, hücreler arası etkileşim ve haberleşme, hücre bölünmesi, hücre döngüsü ve hücre ölümü, dokular ve kanser

BIO 512 Biyoinformatik (3+0+0) 3 Moleküler evrime dayalı DNA ve amino asit dizi analizi, dizi benzerliklerini ortaya çıkaran BLAST tekniği, microarray ekspresyon veri analizi, otomatik öğrenme (machine learning), kütle spektroskopisi veri analizi için Bayesian teknikleri, Hidden Markov modelleri, protein-protein etkileşimleri için ağ teorisi, metabolik ve sinyal yolları, gen kontrolü, protein sınıflandırılması ve yapı tahmin algoritmaları, evrimsel nükleotid değişim modelleri, filogenetik ağaç tahmini.

BIO 522 Hesaplamalı Yapısal Biyoloji (3+0+0) 3 DNA ve protein yapı analizinde istatistiksel yöntemlerin geliştirilmesi ve kullanımı, homoloji modellemesi ve protein yapı tahmini, rotein-proteinve rotein-ligand docking biyolojik sistemlerdeki temel etkileşimlerin tanımı ve tahmin edilmesi, moleküler dinamik ve diğer örnekleme (sampling) yöntemleri.

BIO 534 Hesaplamalı Moleküler Biyoloji ve Genomiks (3+0+0) 3 Moleküler Biyolojii algoritmik bir yaklaşımla inceler. Önemli algoritmik yöntemler sırasıyla, ikişerli dizi hizalaması ve dinamik programlama, çoklu dizi hizalaması, hızlı veritabanı tarama yöntemleri, moleküler yapı tahmini için idden Markovmodelleri ve filogenetik oluşumlar. Bunu yanı sıra yeni bir araştırma alanı olarak ortaya çıkmış genomik çalışmalar için ihtiyaç duyulabilecek yeni algoritmaların tasarlanması.

SEÇMELİ DERS LİSTESİ

BIO 611 Bilgisayar Destekli İlaç Tasarımı (3+0+0) 3 Moleküler modelleme ve görüntüleme, moleküler mekanik ve moleküler dinamik yöntemleri, ilaç ve hedeflediği makromolekül arasındaki bağın türü ve kuvvetinin sayısal olarak ifadesi, hedeflenen makromolekülün yapısını temel alan ilaç tasarımı(structural-drug design), bilinen ilaç moleküllerinin yapısını temel alan ilaç tasarımı (ligand-based drug design), - sanal ortamda ilaç adayı moleküllerin ön elemesi, (virtual screening), yapı ve işlev arasındaki ilişkiyi kullanan QSAR, docking yöntemleri, farmokolojik modelleme(istenilen farmokolojik (hidrofobisite, hidrojen bağı kurma gibi) özelliklere sahip ilacın moleküler bir modelinin geliştirilmesi ve bu modele en uygun olan doğadaki ilaç molekülünün aranıp bulunması), ilaçların makromoleküllerle etkileşiminde rol oynayan çözünülürlük, emilim gibi fizikokimyasal özelliklerinin tahmini, aday ilaç moleküllerinin ayrıntılı bilgilerini içeren veri bankalarını kullanma ve oluşturma, de novo (sentetik) ilaç tasarımı.

BIO 622 Protein Katlanma Problemi (3+0+0) 3 Polipeptid zincirlerinin (proteinler) üç boyutlu yapısının, amino asitlerinin dizilimi tarafından belirlenmesinin altında yatan işleyiş, sekonder (ikincil) yapının tahmini, katlanma sırasında oluşan geçici ara yapılar, katlanmaya eşlik eden yardımcı (chaperone) moleküller, protein katlanma probleminin çözümünün beraberinde getireceği önemli gelişmeler, örnek olarak, proteinlerin yanlış katlanması sonucunda oluşan Alzheimer ya da deli dana hastalığı (Bovin spongiform encephalopathy, BSE) gibi ciddi nörolojik hastalıkların tedavisi, istenilen yapıya ve işleve sahip önceden tasarlanmış yapay proteinlerin ve yeni ilaç moleküllerinin tasarımına olan katkısı anlatılacaktır.

BIO 547: Biyokimya (3+0+0) 3 Proteinler ve nükleik asitlerin yapı, işlev ve araştırma yöntemleri, proteinlerin konformasyonel, dinamik ve işlevsel özellikleri, alosterik proteinler, enzim kinetiği, hücre zarı ve dinamiği, kanal ve pompalar, sinyal aktarım yolları, antikorlar ve T-hücre reseptörleri, moleküler motorlar, metabolizmanın temel kavram ve tasarımı, karbonhidratlar, glikoliziz, sitrik asit döngüsü, oksidatif fosforilasyon, pentoz fosfat yolu ve glükoneojenesis, glikojen metabolizması, yağ asiti metabolizması, amino asit bozulumu ve üre döngüsü, fotosentez, hücre zarı lipidleri ve steroidlerinin biyosentezi, amino asit ve hem grubunun biyosentezi, nükleotidlerin biyosentezi ve metabolizmanın organizmaya entegrasyonu.

BIO 633 Otomatik Öğrenme (3+0+0) 3 Kendi kendini geliştirebilen otomatikleşmiş sistemler için geliştirilmiş algoritmalar, sinir ağları (neural networks), idden Markovmodelleri, verilerden öğrenme, veri madenciliği, istatistiksel ve hesaplamalı yöntemlerle büyük verilerden bilginin çıkartılması, DNA dizilerinin analizi için kullanımı.

BIO 644 Termodinamik ve İstatistiksel Mekanik (3+0+0) 3 Termodinamiğin temel kanunları, maddenin denge ve hal özellikleri, makroskopik sistemlerdeki enerjinin korunması ve transferi, mikroskopik özelliklerden yola çıkarak makroskopik özelliklerin tahmini, sıcaklık, entalpi ve entropinin istatistiksel tanımı, faz dönüşümleri ve kimyasal tepkimeler, icrocanonical anonicalve acrocanonical kümeler, Boltzmann istatistiği ve uygulaması.

BIO 655 Moleküler Modelleme ve Grafik (3+0+0) 3 Moleküllerin görüntülenmesi için geliştirilmiş paket programların kullanımı, matematiksel yöntemlerle moleküler düzeyde model oluşturma, moleküller arası etkileşimlerin tanımı, simülasyon teknikleri (Moleküler Dinamik, Monte Carlo, enerji minimizasyonu), karşılaştırmalı modelleme, ilaç tasarımı ve hemoinformatics/p>

BIO 588 Sistem Biyolojisi (3+0+0) 3 Gen transkripsiyon düzenleyici ağları (ağı oluşturan elemanlar ve dinamikleri), hücre gelişim sürecinde, sinyal iletiminde ve sinir sistemindeki farklı ağ motifleri, biyolojik devreler, evrimsel optimizasyon ile optimal devre tasarımı, biyolojik sistemlerin modüler ve hiyerarşik özellikleri, protein ağlarının değişmez özellikleri, genetik kod ve transkripsiyon hata kontrol mekanizması.

BIO 576 Makromoleküler Modelleme ve Simülasyon (3+0+0) 3 Moleküler mekanik modellerine giriş, etkileşim alan modelleri (force field models), enerji minimizasyonu, Moleküler Dinamik ve Monte Carlo simülasyon teknikleri, konformasyonel analiz (genetik algoritma, uzaklık geometrisi, yapısal veribankaları, moleküler uyum, kümeleme algoritmaları vs.), moleküler modellemede serbest enerji, çözünme ve tepkimelerin ifade edilmesi, yeni ilaç moleküllerin keşfi ve tasarımı.