Introducción:
La bioinformática es un campo multidisciplinario cuya función es adquirir, almacenar, analizar y presentar de una manera sistemática datos biológicos, principalmente secuencias de ácidos nucleicos y proteínas. La bioinformática requiere el manejo eficiente tanto de un entorno computacional como de los datos para para poder explicar de forma esquemática y ordenada los fenómenos naturales que se llevan a cabo a diferentes niveles de organización biológica. Los sistemas operativos tipo UNIX, incluyendo Mac y Linux, utilizan de manera más eficiente los recursos (procesador y memoria RAM) de una computadora: son más veloces, más seguros, tienen menos errores y son más fluidos. Estos sistemas contienen todas las herramientas para poder ser manejados completa y eficientemente desde una consola de comandos, es decir, se pueden utilizar sin interfaz gráfica. Estas características los hacen ideales para el trabajo bioinformático: con solo un par de comandos se pueden procesar grandes volúmenes de datos y ejecutar programas complejos. Los sistemas Linux cuentan con una ventaja adicional ya que son gratuitos y se pueden instalar en cualquier computadora, lo que los coloca al alcance de cualquier persona.
Objetivo:
Este curso esta diseñado para todos aquellas personas que deseen adentrarse o profundizar en el manejo de herramientas para trabajar con bioinformática. EL curso se dividirá en dos partes: en la primera parte, se enseñara el uso eficiente de sistemas Linux, desde la administración y configuración del sistema, hasta el uso avanzado de la consola de comandos para procesar archivos con grandes volúmenes de datos. En la segunda parte se instruirá en el manejo de la suite UGENE para realizar análisis y trabajos bioinformáticos de manera fácil y rápida.
Requerimientos:
Para este taller no se requieren conocimientos previos de Linux o de manejo de consola ya que comenzaremos desde cero. Preferentemente se recomienda contar con una computadora con Linux instalado de manera física para aprovechar todo el potencial de Linux. Se puede utilizar cualquier distribución de Linux, pero para trabajo bioinformático se recomienda usar Ubuntu o alguna de sus derivadas como Linux Mint, Elementary OS, Zorin OS, Pop! OS, etc. Si no tienes instalado Linux puedes tomar el taller usando las siguientes opciones:
• Usando una máquina virtual desde Windows o Mac.
• Usando una emulación de sistema como Windows Subsystem Linux (WSL), esto es instalar Linux dentro de Windows (se puede a partir de Windows 10)
• Usando un emulador de terminal desde Windows (en el curso te enseñamos como hacerlo)
• Desde una Mac (La interfaz gráfica y administración del sistema es diferente, pero el manejo de la consola es igual que en Linux.
Como es un curso 100% practico y orientado al uso de herramientas se recomienda que los asistentes tengan nociones básicas de bioinformática como lo son manipulación de archivos de secuencias, alineamientos, BLAST, bases de datos etc.
Instructor:
Programa y temario en extenso:
PARTE I. MANEJO PROFESIONAL DE LINUX ENFOCADO A BIOINFORMÁTICA
Sesión 1
Introducción a los sistemas UNIX
-Breve historia de los sistemas tipo UNIX (UNIX-like systems).
-Sistemas GNU-Linux, principales distribuciones y entornos de escritorio, estándar POSIX.
-GNU-Linux vs Mac OS vs Windows.
-Sistema GNU-Linux Ubuntu, entorno gráfico, herramientas y utilidades principales.
Manejo de la consola (terminal) de comandos
-Introducción al manejo de la consola bash y zsh.
-Alternativas en Windows para emular la consola de comandos de Linux.
-Comandos básicos para moverse por el sistema.
-Comodines.
Sesión 2
Editores de texto
-Editores de texto gráficos y por consola.
-Editor de texto por consola VIM.
-Editor de texto por consola Nano.
Instalación de programas
-Usuarios normales vs usuario administrador sudo y root.
-Diferentes alternativas para instalar programas.
-Configuración y personalización del sistema.
Manejo de ficheros de texto
-Reglas generales para el manejo y edición básica de ficheros de texto.
-Comandos básicos para la manipulación de archivos de texto.
Filtrado básico de texto
-Comando cut.
-Comando grep.
Sesión 3
Manejo avanzado de la consola de comandos
-Tuberías y redirecciones.
-Creación de comandos personalizados (Alias).
Procesado y filtrado avanzado de texto
-Expresiones regulares (REGEX).
-Comando sed.
-Comando awk.
Sesión 4
Introducción a la programación por consola (Bash scripting)
-¿Para que me sirve crear mis propios scripts?
-Scripts básicos.
Utilidades y herramientas adicionales
-Conexión a un servidor remoto mediante ssh.
-Conexión a un servidor remoto mediante escritorio remoto.
PARTE II. HACIENDO BIOINFORMÁTICA EN UN ENTORNO GRÁFICO: USO DE LA SUITE UGENE
Sesión 5
Introducción a UGENE
-Descripción del espacio de trabajo (Interfaz gráfica).
-Ventajas y desventajas de trabajar por proyectos.
-Crear un proyecto.
Manipulación básica de secuencias
-Abrir y editar archivos de secuencias.
-Abrir y editar archivos de alineamientos de secuencias.
-Búsquedas básicas.
-Crear archivos de secuencias.
-Exportación de diversos datos a diferentes formatos: bloques de secuencias, subsecuencias etc.
Alineamientos de secuencias
-Alineamientos de pares de secuencias.
-Alineamientos múltiples de secuencias.
-Ajustar secuencias a un alineamiento previo.
-Exportar alineamientos en diferentes formatos.
BLAST
-BLAST remoto (NCBI).
-BLAST local.
Sesión 6
Conexión a bases de datos
-Descarga de secuencias de las bases de datos NCBI, UniProt, Protein Data Bank y Ensembl.
Utilidades y análisis más comunes
-Traducción de secuencias codificantes.
-Matrices de distancia.
-Crear secuencias consenso.
-Búsquedas avanzadas.
-Secuencias con anotaciones (secuencias en formatos GenBank y EMBL).
-Crear mis propias secuencias con anotaciones.
-Crear, exportar y cargar archivos con anotaciones.
-PCR in silico.
-Leer, curar y exportar archivos Sanger (cromatogramas de secuenciación).
-Análisis filogenéticos (exploratorios, no sustituyen a los análisis más exhaustivos)
