《发育与癌症信息学》教学大纲（本科）.docx

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1、发育与癌症信息学一、课程简介发育与癌症信息学是发育生物学与生物信息学相结合的交叉学科。发育是有机体生命现象的 变化开展，是有机体不断自我构建和自我组织的过程。发育生物学作为当代生命科学研究最活跃 的领域之一，能够将分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学等多种学科汇集一起，综合运 用，揭示生命发育的本质规律；结合生物信息学科，能够系统地揭示受精和早期胚胎发育、衰老 肿瘤发生开展等发育生物过程的机制。本课程的教学任务是使学生熟悉发育生物学的基本概念，牢固掌握基本原理，并能初步用于 解释生物发育中出现的一些现象。在学习和掌握发育和癌症信息学知识的过程中，要求学生将所 学过的其他相关学科，如分子生物

2、学、细胞生物学、生物信息等知识融会贯通，串联整合形成完 整的知识体系。二、理论教学内容1 .绪论掌握内容：发育的基本过程；发育的基本机制；研究发育生物学的模式生物。了解内容：发育生物学的研究历史。2 .生殖细胞的发生与结构掌握内容：精子的发生；卵子的发生。了解内容：生殖质与原生殖细胞。3 .受精作用掌握内容：生殖细胞的结构；受精过程。了解内容：受精后卵质的重排。4 .卵裂与囊胚形成掌握内容：卵裂细胞周期及调控；细胞质分裂。了解内容：完全卵裂；不完全卵裂。5 .原肠作用掌握内容：哺乳类的原肠作用；胚轴的建立。了解内容：海胆、两栖类、鸟类的原肠作用。6 .神经胚与三胚层的早期分化掌握内容：外胚层的

3、分化；神经管的形成；体节分化的基因调控。了解内容：神经崎；中胚层分化；体节分化的诱导作用。7 .衰老信息学掌握内容：衰老机制学说基本思想；衰老系统生物学的四种研究方法；衰老的九大特征、衰 老相关的疾病的信息学研究。了解内容：衰老的概念及衰老基因数据库。8 .癌症信息学掌握内容：癌症定义，癌基因组。了解内容：癌基因组背景知识，下载癌基因组数据，生物信息学在癌症研究中的应用。9 .癌症组学数据分析及网络分析掌握内容：基于癌基因组和分子网络数据识别癌相关功能模块；表观遗传组学数据处理、分 析及功能模块构建；转录调控网络分析及调控网络模型；non-coding RNA调控网络模型构建与癌 相关通路识别

4、；多维组学整合方法及网络构建。了解内容：癌症特征通路，癌相关功能模块间共扰动关系，基于生物学通路和癌基因组数据134 识别癌相关基因；网络模块的生物学解读及识别甲基化模块的优势；mRNA组学的分析方法及应 用；non-coding RNA类型及数据资源；多维组学与分子网络的研究进展。三、实验教学内容.识别帕金森疾病相关的衰老基因标志基本内容：利用帕金森患者的基因表达谱数据，识别与帕金森疾病相关的基因及衰老基因； 分析帕金森疾病相关衰老基因的功能及其调控网络，识别在帕金森疾病发生过程中的关键基因。基本要求：GEO数据库中下载帕金森疾病相关的表达谱原始数据，预处理；衰老数据库中下 载衰老基因；利用

5、统计学检验方法，识别帕金森疾病相关基因及衰老相关基因。构建衰老基因与 帕金森疾病相关基因的调控网络，识别网络关键基因。1 .识别乳腺癌共改变模块基本内容：基于TCGA高通量突变数据和蛋白质互作数据，识别乳腺癌显著共改变的模块。基本要求：下载TCGA突变数据，构建突变谱，下载蛋白质互作数据，开发算法识别网络中 显著共改变模块，并进行功能富集分析。四、参考资料发育生物学第一版.安利国主编,科学出版公司.2010年11月出版肿瘤信息学第一版.徐鹰主编,科学出版社.2017年7月出版五、学时分配序号教学内容参考学时总学时理论学时实验学时1绪论2202生殖细胞的发生与结构2203受精过程2204卵裂方式与囊胚形成2205卵裂机制2206哺乳动物的原肠作用、胚轴的建立2207神经胚与三胚层的早期分化2208技老绪论2209衰老的特征62410衰老疾病的组学分析82611癌症信息学22012癌基因组学及网络数据分析42213癌表观遗传组学及网络数据分析42214癌转录组学及多维组学整合分析826合计482820135