diplomado en biología computacional y estructural

DIPLOMADO EN
BIOLOGÍA COMPUTACIONAL Y ESTRUCTURAL
Version 2
Modalidad Presencial
120 horas
Junio 3 a julio 12 de 2014
Lugar: Pasto (Nariño)
PRESENTACIÓN
El desarrollo de tecnologías de secuenciación y los avances propios de la biología molecular, han
generado un crecimiento exponencial de datos en los últimos años. el volumen de datos,
representado mayoritariamente en secuencias de DNA y de proteínas, ha creado la necesidad de
desarrollar sistemas complejos que permitan no solo el almacenamiento sino también la
manipulación y análisis de los mismos, a través de algoritmos y herramientas de software
especializados. Se estima que en la actualidad existen aproximadamente 1500 bases de datos
biológicos alrededor del mundo, la mayoría de ellas de uso libre y gratuito, sin tomar en cuenta
aquellas bases de datos que no son formalmente publicadas en revistas científicas, pero que aun
así se encuentran disponibles para su uso en internet. Con el desarrollo de estas bases de datos la
comunidad científica ha logrado resolver un problema de almacenamiento de información,
estableciendo al mismo tiempo un mecanismo eficaz para el acceso a dicha información.
Sin embargo, a partir de este hecho nuevos retos empiezan a surgir dentro de la comunidad
científica. Si bien el almacenamiento y organización de la información es un factor determinante en
toda investigación, la real importancia de dicha información reside en su capacidad informativa, es
decir en el tipo de preguntas que podamos responder mediante su análisis. De este modo, desde
mediados de los años 80, hemos presenciado un crecimiento vertiginoso de herramientas
computacionales para el análisis de la información almacenada en dichas bases de datos,
crecimiento que ha ido acompañado del desarrollo de complejas e innovadoras técnicas
matemáticas y estadísticas. Con el paso de los años la Biología computacional logra posicionarse
como una de las áreas más prometedoras en el mundo de las ciencias Biológicas, dada su eficacia
para el análisis de grandes volúmenes de datos y estructuras macromoleculares y su versatilidad,
ya que puede ser aplicada a diferentes niveles de resolución biológica (ej., nivel genómico,
transcripcional o funcional), con estudios a nivel de secuencias como a nivel de estructuras
macromoléculares (biología estructural).
Por otra parte, la Biología computacional se ha constituido en una herramienta fundamental para
cualquier área de investigación en biología molecular, ya que nos permite generar hipótesis, que
pueden ser después validadas en el laboratorio y de esta manera acotar el espacio de búsqueda
en cualquier investigación, con sus claros beneficios en ahorro de tiempo e inversión económica.
De esta manera, a nivel mundial existe una clara tendencia en la investigación en biología
computacional, dirigida tanto al establecimiento de plataformas de análisis de datos biológicos que
apoyen los procesos de investigación en los laboratorios, como al uso de las herramientas
disponibles para tal fin.
Dada su naturaleza multidisciplinaria, el establecimiento y uso de dichas plataformas, requiere de
un nivel de conocimientos distinto del que la formación clásica en ciencias biológicas ofrece en
nuestro país. Además de los conocimientos propios acerca de los fenómenos biológicos, la
apropiación de elementos provenientes de las ciencias de la información, la estadística y las
matemáticas, es fundamental para el mejor aprovechamiento, uso y análisis de la información
biológica.
Con el fin de desarrollar y fortalecer las habilidades en Biología Computacional y Estructural el
grupo de investigación de la Pontificia Universidad Javeriana ha establecido la línea de
investigación en Bioquímica computacional y estructural dirigida por profesores con amplia
experiencia y reconocimiento nacional en dichas áreas.
La línea de investigación en Bioquímica Computacional y Estructural, cuenta con la infraestructura
tanto computacional y física, así como con personal calificado para presentar un diplomado en
dicha área.
OBJETIVO
Contribuir a la formación integral del recurso humano altamente calificado en el análisis, y
generación de información biológica por medios computacionales y que a su vez provea elementos
clave para el desarrollo y entendimiento de las técnicas algorítmicas y computacionales que
residen detrás de dichos análisis, apuntando a la potenciación de la investigación genómica y
postgenómica en nuestro país, así como a promover la aplicación de los métodos y herramientas
típicos en biología computacional en diversas áreas del conocimiento, tales como la identificación
de causas moleculares de enfermedades y métodos para su diagnóstico, la identificación de
factores que determinen la relación genotipo-fenotipo en cualquier sistema biológico, relación
estructura-función de proteínas o la determinación de factores claves en procesos de
patogenicidad.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•
Actualizar a los profesionales de las ciencias básicas, de la información y de la salud,
mediante la transferencia del conocimiento científico y tecnológico, en métodos
computacionales para el análisis y tratamiento de información biológica.
•
Elevar el nivel de competitividad de nuestros investigadores con una formación
multidisciplinaria que responda a la tendencia mundial en investigación biológica.
•
Proveer a la comunidad científica nacional de herramientas que permitan impulsar el
análisis efectivo de la información en sus respectivas áreas de formación, contribuyendo de
esta manera con un efecto multiplicador que redunde en el avance de la ciencia en nuestro
país.
•
Generar un espacio para que docentes, estudiantes y empresarios socialicen sus
investigaciones y resultados en el área biología computacional, fomentando así la
comunicación e intercambio de experiencias que permitan conectar las relaciones
inherentes a la investigación científica, la academia y su aplicación en la industria.
•
Generar un manual de protocolos en Biología Computacional y Estructural que sirva de
referencia para la formación de estudiantes y la investigación científica, tanto en nuestra
universidad como fuera de ella.
CONTENIDO.
MÓDULO I.
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
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Introducción.
Principios en Biología Celular
Interacciones macromoleculares y función celular
Bases Moleculares de las enfermedades humanas
Estructura de la proteína
Ácidos nucleícos, replicación y trascripción
Genes y estructura del genoma
Aplicaciones y métodos (microarrays)
Diseño Experimental
MÓDULO II.
BIOINFORMÁTICA (GENÓMICA y TRANSCRIPTÓMICA)
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UNIX, Generalidades, Terminal (Shell), PuTTy
Sistemas de almacenamiento de información biológica.
 Bases de datos primarias.
 Bases de datos secundarias.
Métodos y herramientas en bioinformática.
 Alineamiento pareado de secuencias.
 Alineamiento múltiple de secuencias
Ensamblaje y anotación de genomas.
 Pre-procesamiento y Ensamblaje de datos NGS.
 Anotación estructural y funcional automática (Procariotas y Eucariotas).
Análisis de datos de RNA-Seq.
 Control de calidad, ensamblaje, anotación y visualización de datos RNA-seq
 Análisis de expresión diferencial
Diseño de oligonucleótidos: PCR y metagenómica.
MÓDULO III.
SIMULACIONES DE MACROMOLÉCULAS
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Análisis de estructuras primarias.
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Los aminoácidos como unidades estructurales de las proteínas. Propiedades físico
químicas, propensión conformacional, abundancia relativa, perfiles de
hidrofobicidad, distribución en complejos proteicos. Modelos Ocultos de Markov e
identificación de Motivos.
Predicción y alineamiento de estructuras secundarias y terciarias.
 Clasificación estructural de las proteínas. Patrones estructurales. Dominios
estructurales. Clasificación de las proteínas según su estructura tridimensional.
 Predicción in silico de estructura 2D, 3D y función: predicción por homología,
threading y ab initio.
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Interacciones receptor-ligando
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Dinámica Molecular de proteínas.
Interacción proteína-ligando. Docking Molecular
Visualizadores moleculares
Sitios Activos. Definición. Métodos de localización: Análisis geométrico. Predicción
y caracterización de centros activos.
MÓDULO IV.
FILOGENIA
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Evolución molecular y análisis filogenético.
Inferencia filogenética: métodos de distancia y parsimonia
MÓDULO V.
BIOLOGÍA DE SISTEMAS
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Análisis de redes biológicas.
Análisis topológico de redes de interacción proteína-proteína.
DIRIGIDO A
El Diplomado en Biología Computacional y Estructural está dirigido a estudiantes y profesionales
en todas las áreas relacionadas con ciencias biológicas y biomédicas.
METODOLOGÍA
•
La metodología propuesta es 40% virtual y 60 % presencial con prácticas computacionales.
Ofrece amplias posibilidades de utilizar diversos medios de aprendizaje y modos de interactividad
para el desarrollo de los contenidos.
INTENCIONALIDAD FORMATIVA
El Diplomado en Biología Computacional y Estructural permitirá a los participantes:
•
Adquirir conocimiento teórico en los fundamentos de los algoritmos principales de la
Biología Computacional y Estructural en lo referente al conocimiento derivable de
secuencias y estructuras moleculares.
•
Habilidad en el manejo de herramientas computacionales para el análisis de datos
biológicos.
•
Interpretación de los resultados generados por programas que operan los principales
algoritmos, en esencia de comparación, de la Biología Computacional y Estructural.
•
Actitud crítica ante los resultados obtenidos con los diferentes programas de la Biología
Computacional y Estructural.
CONFERENCISTAS
Se contará con la participación de profesionales idóneos en cada una de las áreas que comprende
el diplomado, tanto de la Pontificia Universidad Javeriana, sede Bogotá, como de otras
universidades de nuestro país. También se contará con la participación de expertos
internacionales, quienes participarán mediante videoconferencia, en aquellos temas para los
cuáles no contamos con expertos en nuestro país.
• GEORGE SAMPAIO BARRETO M.Sc., Ph.D.
Profesor-Investigador del Departamento de Nutrición y Bioquímica. Pontificia Universidad
Javeriana. Fisioterapeuta, Universidad Tiradentes (2002). Especialización en Fisiología y
Rehabilitación Respiratoria, Universidad Castelo Branco (2003). Maestría en Ciencias de la Salud
(Bioquímica), Universidad Federal de Rio Grande do Norte (2005). Ph.D. en Neurociencia,
Universidad Complutense de Madrid (2009). Postdoctorado de la Stanford University School of
Medicine (2009-2011). Neurocientista, experticia en Mecanismos Bioquímicos y Fisiopatológicos
de las Enfermedades Neurodegenerativas y lesiones traumáticas cerebrales; Neurobiología
Celular y Molecular.
• JANNETH GONZÁLEZ SANTOS Ph.D.
Profesor-Investigador con maestría y doctorado en ciencias biológicas con énfasis en bioquímica
computacional. Miembro activo de grupos de investigación que cuentan con la infraestructura para
poder realizar trabajos en su área de pertinencia que son de buena recepción a nivel nacional e
internacional. Como directora de la línea en bioquímica computacional y estructural ha participado
en diferentes congresos nacionales e internacionales. Los miembros de dicha línea de
investigación, son usualmente, invitados a las convocatorias en el área de pertinencia. Tiene
relaciones de trabajo, formales e informales, con universidades norteamericanas básicamente con
la Universidad de Houston, TX (Instituto de Diseño Molecular); Universidad de Texas
(Departamento de Astrofísica y Biofísica Molecular), RPI Reenselaer Politechnic Institute, en Troy,
NY.; John Hopkins Medical School, Boston, Gainesville University, Fl
• ANDRÉS PINZÓN PhD.
Director de Investigación del Centro Colombiano de Biología Computacional.
Profesor-investigador con más de ocho años de experiencia profesional en bioinformática y
desarrollo de software para procesamiento de datos biológicos, identificación de patrones en
proteínas, metagenómica, análisis de datos de microarreglos, modelamiento computacional y
funcional y genómica comparativa. Experiencia en biología de sistemas, enfocada a
reconstrucciones de redes metabólicas y simulación computacional. Experiencia en plataformas
bioinformáticas, instalación y desarrollo así como administración de sistemas Unix (GNU/Linux and
Solaris), manejo de bases de datos (MySQL, PosgreSQL) y alto nivel de programación (BASH,
PHP, Python and PERL). Su alta actividad científica se ha reflejado en la publicación de un gran
número de publicaciones internacionales en revistas de alto impacto, así como en el desarrollo de
soluciones específicas para el análisis computacional de análisis de datos. Durante los años 20112012 fungió como Director General y Científico de la empresa GRIDBIOINFORMATICS, la primera
empresa en Colombia y Latinoamérica en establecer los modelos de “Software como servicio”,
ITO/KPO enfocados al área de Bioinformática y Biología Computacional. Actualmente se
desempeña como Director de Investigación y Desarrollo del Centro de Bioinformática y Biología
Computacional de Colombia, así como de la subdirección de Informática de Biorecursos.
• NELSON ENRIQUE VEGA VELA, MSc, cPhD
Profesor Becario de la Pontificia Universidad Javeriana (Asignatura: Biología Molecular para
Medicina, servicio de la facultad de Nutrición y Bioquímica). Ingeniero Agrónomo y Magister en
Ciencias Agrarias con énfasis en Genética y Fitomejoramiento de la Facultad de Agronomía en la
Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá. Durante mi formación académica, ha participado
como Investigador en diferentes proyectos académicos y de investigación en torno a temas tales
como Biotecnología, Genética de Poblaciones, Genómica Poblacional, Bioinformática y Biología
Computacional. En los últimos dos años, me desempeñé como Investigador en la línea de
Agrobiodiversidad del área de Investigación y Desarrollo en el Centro de Bioinfomática y Biología
Computacional, realizando investigación en áreas tales como genómica, transcriptómica y
bioinformática, a través del análisis de secuencias, ensamblaje, desarrollo de flujos de trabajo
(scripting), manejo de bases de datos, manejo de software bajo línea de comandos en plataformas
UNIX., etc.
Actualmente trabajo en el área de Bioinformática y Biología Computacional en el Grupo de Terapia
Celular y Molecular de la Pontificia Universidad Javeriana, desarrollando mi tesis doctoral en
análisis de datos proteómicos obtenidos por espectrometría de masas.
• CATALINA PALACIOS, MSc, cPhD
Universidad de los Andes. Group Biología Evolutiva de Vertebrados. She is fascinated by the
relationship between biogeographic patterns and the evolution of genes involved in immune
response in birds. Research areas: evolutionary immunology and population genetics.
**La Pontificia Universidad Javeriana se reserva el derecho de hacer cambios en el equipo docente de
acuerdo a su disponibilidad horaria.
CERTIFICADO
Se otorgará certificado de asistencia a quienes hayan asistido a por lo menos el 80% de las horas
programadas.
INFORMES E INSCRIPCIONES
(571) 320 83 20 Ext. 2107 / 2102 / 4049 - [email protected]
Cra.5 N° 39-00 - Edificio Fernando Barón 5° piso
Pontificia Universidad Javeriana - Bogotá, Colombia
INVERSION………… $2’000.000
FORMAS DE PAGO.
Efectivo, cheque de gerencia, tarjeta de crédito o factura de cobro empresarial.
Descuentos a estudiantes y egresados
 10% de descuento a los estudiantes o egresados de pregrado, postgrado y educación
continua de la Universidad Javeriana.
 2% de descuento adicional a los estudiantes y egresados de la Universidad Javeriana
que sean miembros de asociaciones profesionales o regionales de la Universidad.
Descuentos a otros participantes
 5% de descuento para usuarios de Guía Académica.
 10% de descuento a los afiliados a SURA, CAFAM, COLSUBSIDIO, PORVENIR,
PROTECCIÓN, SODEXO.
 20% de descuento a los participantes en las actividades de educación continua a partir
del tercer diplomado.
Descuento para grupos de participantes
 15% de descuento para grupos de tres y hasta cinco participantes de una misma
entidad.
 20% de descuento para grupos de más de cinco participantes de una misma entidad.
Los descuentos para grupos aplican tanto para facturación corporativa a nombre de la entidad
contratante a la que pertenezcan los participantes, como para cada uno de los integrantes del
grupo en caso de que realicen su inscripción de manera personal.
APROVECHE LOS BENEFICIOS CON PRONTO PAGO

4% de descuento por pronto pago si cancela antes del viernes 2 de mayo de 2014.
Este descuento es acumulable con los descuentos anteriormente mencionados. No aplica para
facturación corporativa a personas jurídicas.
Tener en cuenta las siguientes consideraciones:
 Son acumulables solamente los descuentos en los que dicha condición está expresamente
establecida.
 En caso de no otorgarse el descuento al momento de la cancelación del valor de la
matrícula del curso, diplomado o programa académico, el descuento no será reembolsable
ni acumulable para otros pagos a la Universidad.
 Los descuentos aplican para pagos en efectivo, cheque de gerencia, tarjeta de crédito u
otros; de ninguna forma se aplica cuando hay financiación.
Cierre de inscripciones, jueves 29 de mayo de 2014.
INFORMACIÓN IMPORTANTE
Cupo limitado.
La asignación de cupo se hará en el estricto orden en que:
A- Diligencie el formulario de inscripción en el cual se reserva el cupo. Para entidades oficiales, si la
Universidad recibe con una semana de antelación al inicio (como mínimo) una carta de compromiso
firmada por responsable directo en la cual se asegure el pago total de la inscripción a la presentación de
la factura, adjuntando número de NIT certificado de disponibilidad presupuestal y los documentos que la
entidad requiera.
B- El participante realice el pago y envíe el recibo cancelado al correo de Educación Continua
[email protected]
Devoluciones
Por concepto de inscripciones a cursos o diplomados de educación continua, no se realizarán devoluciones de
dinero recaudado por la Universidad. Solamente, se podrá solicitar el abono del valor pagado por la
inscripción cuando se solicite por escrito con al menos 3 días de anticipación al inicio de un curso o
diplomado, este abono podrá ser utilizado únicamente por el participante a quien le fue aprobado, para ser
aplicado a cualquier programa académico conducente o no a título, curso o diplomado de educación continua
que ofrezca la Universidad; en caso de aplicarse a un programa de menor valor, no se realizará devolución de
la diferencia. Igualmente, si la nueva inscripción tiene un valor mayor al abono, se procederá a facturar la
diferencia. La vigencia del abono será máximo de un año, contado a partir de la fecha de aprobación del
mismo. En caso de que un curso o diplomado no se pueda abrir, debido a una circunstancia de fuerza
mayor, se procederá a devolver el 100% del dinero recaudado por concepto de inscripción; en esta
circunstancia, será posible solicitar abono de la inscripción a otro programa de acuerdo con las condiciones
anteriormente expuestas. Igualmente, si el curso o diplomado no cumple con los requisitos establecidos de
inscripciones, se procederá con la devolución del 100% del valor de la inscripción cancelado por el
participante ofreciéndose igualmente la opción de abono.
Cancelación o prórroga
La Pontificia Universidad Javeriana podrá cancelar su realización cuando no haya un número mínimo de
participantes, y procederá a tramitar la devolución del valor recibido, dentro de los treinta (30) días siguientes.
Igualmente la Universidad podrá posponer la realización por razones de fuerza mayor (caso fortuito, ausencia
de conferencista, etc.), en este caso se dará aviso a los participantes con suficiente antelación, a los teléfonos
suministrados en el formulario de inscripción, sobre una nueva fecha.