Biologie těží ve 21. století z neobyčejného rozvoje metodických přístupů (sekvenování, proteomika), což vedlo a dále vede k bezprecedentnímu nárůstu cenných biologických dat. Je velmi pravděpobné, že se v dohledné době stane sekvenování kompletního genomu standardním diagnostickým vyšetřením a Evropan absolvuje sekvenování svého genomu několikrát za život. I další oblasti biologie směřují k metodám generujícím velké množství dat, a i proto se velikost databází biologických dat na Evropském bioinformatickém institu (EBI), hlavním úložišti biologických dat v Evropě, rozrostla ke 120 pb v roce 2017. EBI zdvojnasobila velikost svých databází za méně než dva roky.
Bioinformatika je stále relativně novým oborem, který se snaží vypořádat s rostoucím množstvím dat, snaží se dát smysl záplavě biologických dat a zároveň řešit problémy s ukládáním, dostupností a distribucí těchto dat, což je klíčové pro jejich plné využití. Význam a využití bioinformatiky v biologickém výzkumu, ale i ve vývoji léčiv, v lékařské diagnostice a v zemědělství neustále roste a v dalších letech s rostoucím množstvím biologických dat dále poroste. Příslušně poroste i poptávka po odbornících, kteří budou schopni nejen využívat existují bioinformatické nástroje, ale i vyvíjet nástroje nové.
Bioinformatiku je možné na UK studovat v bakalářském, od roku 2017 v magisterském a od roku 2024 i doktorském studijním programu. Všechny tři programy respektují interdisciplinární charakter bioinformatiky, a proto na jejich výuce spolupracují Matematicko-fyzikální a Přírodovědecka fakulta UK. V magisterském stupni se navíc na výuce podílí prestižní vědecké instituce ze zahraničí - jmenovitě Evropská molekulárně biologická laboratoř (EMBL) v Heidelbergu a Max-Planck Institut pro molekulární buněčnou biologii a genetiku v Drážďanech . Studenti tak mají vyjimečnou příležitost studovat v mezinárodním prostředí, setkávat se s předními evropskými odborníky ve svých oblastech a rozvíjet se pod jejich vedením v perspektivním oboru.
| Předmět | Doporučený ročník | Semestr (Zimní/Letní) |
|---|---|---|
| Lineární algebra I | 1 | Z |
| Kombinatorika pro bioinformatiky | 1 | Z |
| Programování I | 1 | Z |
| Algoritmizace | 1 | Z |
| Biologie buňky | 1 | Z |
| Obecná chemie | 1 | Z |
| Lineární algebra II | 1 | L |
| Programování II | 1 | L |
| Algoritmy a datové struktury I | 1 | L |
| Matematická analýza I | 1 | L |
| Základy bioinformatiky | 1 | L |
| Algoritmy a datové struktury II | 2 | Z |
| Genetika | 2 | Z |
| Základy biochemie | 2 | Z |
| Úvod do evoluční biologie | 2 | Z |
| Databázové systémy | 2 | Z |
| Úvod do Linuxu | 2 | L |
| Bioinformatické zdroje a aplikace | 2 | L |
| Pravděpodobnost a statistika 1 | 2 | L |
| Základy molekulární biologie | 2 | L |
| Základní praktikum z molekulární biologie | 2 | L |
| Struktura a vlastnosti informačních biopolymerů | 2 | L |
| Bioinformatické algoritmy, databáze a nástroje | 3 | Z |
| Ekologie a genetika chování | 3 | Z |
| Bakalářský projekt oboru Bioinformatika | 3 | L |
| Programování | ||
| Programování v C++ | 2 | Z |
| Programování v jazyce Java | 2 | Z |
| Programování v jazyce C# | 2 | Z |
| Praktická cvičení | ||
| Biologie buňky | 2 | Z |
| Praktikum z biochemie | 3 | Z |
| Rostlinná buňka | 3 | Z |
| Praktikum z vývojové biologie | 3 | L |
| Ostatní MFF | ||
| Principy počítačů pro bioinformatiky | 1 | L |
| Kombinatorika a grafy | 1 | L |
| Matematická analýza 2 | 2 | Z |
| Datové formáty | 2 | Z |
| Přírodou inspirované algoritmy | 2 | L |
| Textové algoritmy | 3 | Z |
| Bioinformatický projekt | 3 | Z |
| Úvod do počítačových sítí | 3 | Z |
| Automaty a gramatiky | 3 | L |
| Pokročilé programování v C++ | 3 | L |
| Pokročilé programování v C# | 3 | L |
| Pokročilé programování v jazyce Java | 3 | L |
| Ostatní PřF | ||
| Histologie/Cytologie | 2 | L |
| Vývojová biologie | 2 | L |
| Metody funkční genomiky /Methods of functional genomic | 3 | L |
| Biologie rostlinné buňky | 3 | Z |
| Imunologie | 3 | Z |
| Evoluční genetika | 3 | Z |
| Základy fyziologie živočichů | 3 | Z |
| Molekulární genetika rostlin | 3 | Z |
| Forenzní genetika | 3 | L |
| Ekologie | 3 | L |
| Předmět | Doporučený ročník | Semestr (Zimní/Letní) |
|---|---|---|
| Genomika – Postupy a algoritmy | 1 | Z |
| Matematické modelování v bioinformatice | 1 | Z |
| Molekulární fylogenetika a taxonomie | 1 | Z |
| Úvod do strojového učení | 1 | Z |
| Praktikum z molekulární fylogenetiky | 1 | Z |
| 4EU+ Kvantitativní mikroskopie | 1 | L |
| Aplikované diferenciální rovnice | 1 | L |
| Odborný seminář z oboru bioinformatika | 1,2 | Z/L |
| Analytické metody v nádorové a populační genomice a transkriptomice (EMBL Heidelberg) | 2 | Z |
| Časoprostorové modelování a simulace biologických systémů (MPI Dresden) | 2 | L |
| Strukturní bioinformatika | 2 | Z |
| Drug design | 2 | L |
| Diplomový projekt | 2 | Z/L |
Vizualizace sekundární struktury RNA pomocí vzorů.
Webový server pro podobnostní hledání RNA struktur.
Webový server pro identifikaci proteinových sekvencí z hmotnostních spekter.
Softwarový nástroj pro exploraci chemického prostoru.
Nástroj, webový server a databáze predikcí struktur ribozomálních RNA.
Databáze variability IRES sekvencí viru žloutenky typu C.
Databáze experimentálně studovaných segmentů ribozomální RNA.
Informační systém pro vyhledávání a analýzu medicinálních informací a dokumentů.
Encyklopedie o účinných látkách, jejich indikacích, kontraindikacích, farmakologických účincích a interakcích.
Simulátor neuronů v mozku myši.
Nástroj pro automatické zpracování videí z mikroskopu nahrávající pálící neurony.
Nástroj identifikaci protein-ligand interakčních míst na povrchu proteinu založený na strojovém učení.