Body of Knowledge and Skills (BoKS) van de opleidingen Bio-informatica 2011-2012 / 2012-2013 / 2013-2014 versie 1.0, maart 2012, Deze Body of Knowledge and Skills (BoKS) is een weergave van de kenniscomponent van de drie bachelor opleidingen Bio-informatica in Nederland (Hanzehogeschool Groningen, Hogeschool Arnhem Nijmegen, Hogeschool Leiden). De BoKS geeft een overzicht wat studenten bio-informatica in Nederland bij het afstuderen minimaal aan conceptuele bagage hebben. Door specialisaties, stage- en afstudeeropdrachten in het laatste deel van de studie, zal de kennis van individuele studenten verdiepend en verbredend zijn boven op wat in dit document is weergegeven. Waar verschillen tussen opleidingen aanwezig zijn, wordt dit aangegeven. De BoKS zal jaarlijks worden aangepast en vastgesteld op een LoBin vergadering, zodat de meest actuele situatie van de curricula en gebruik van literatuur van de bio-informatica opleidingen in Nederland wordt weergegeven. De BoKS is opgesteld op verzoek van het werkveld van opleidingen van het Domein Applied Science (DAS) en geldt als aanvulling op de competentiebeschrijvingen die binnen dit domein zijn opgesteld. De BoKS is vastgesteld door het Landelijk overleg Bio-Informatica, waar de opleidingen Bio-informatica vertegenwoordigd zijn en het Domein Applied Science.
Inleiding Bio-informatica is het werkveld waarbij computer- en informatietechnologie wordt gebruikt om gegevens uit het biomedisch en/of biologisch onderzoek te verzamelen, op te slaan, toegankelijk te maken, te analyseren, te interpreteren en weer te verspreiden. Belangrijke deelgebieden van dit vakgebied zijn: genomics, transcriptomics, proteomics (inclusief eiwit modelling, structuur en functie), metabolomics en de integratie van data van deze gebieden. Bio-informatici zijn werkzaam in het biologisch en biomedisch onderzoek bij wetenschappelijke instituten en bij bedrijven in de farmaceutische, biotechnologische en voedingsmiddelen industrie.
Basisinhoud van de opleidingen Beschrijving basisinhoud opleidingen De BoKS is opgebouwd uit vijf inhoudelijke deelgebieden: Biologie, Chemie, Informatica, Bio-informatica en Statistiek & Data Analyse. Deze gebieden worden uitgesplitst in kleinere onderwerpen. Van de onderwerpen wordt het niveau aangegeven (conform de Eurobachelor Chemistry Framework). De niveaus zijn: K. Kennis en Inzicht. De student herinnert zich concepten en kan deze ook uitleggen. Dat laat de student zien door te reproduceren, voorbeelden te geven, een tekening te maken, in eigen woorden het concept uit te leggen en samen te vatten. T. Toepassen en Analyseren. De student gebruikt informatie, lost een probleem op en brengt onderdelen met elkaar in verband. De student laat dit zien door een plan te ontwikkelen, oplossingen voor te stellen, het probleem in delen te splitsen en bewijzen voor de conclusies te leveren. Per inhoudelijk deelgebied wordt een indicatie van het aantal studiepunten (EC) dat in de bachelor opleiding hieraan wordt gespendeerd weergegeven. Ook worden de belangrijkste (dus geen volledig overzicht) boeken die worden gebruikt vermeld. Indien nodig worden verschillen tussen de opleidingen aangegeven. Biologie – niveau K – 30 EC Op het gebied van de Biologie hebben afgestudeerden Bio-informatica kennis van ten minste onderstaande onderwerpen: • Algemene Biologie (evolutie, immunologie, virologie, microbiologie) • Celbiologie (membranen, organellen, energievoorziening, transport, celcommunicatie, mitose, meiose, signaaltransductie routes, metabole routes) • Genetica en DNA (transcriptie, translatie, epigenetica, overerving, mutaties, SNP) • Moleculair biologische technieken / recombinant DNA technieken (PCR, sequencen, kloneren, electroforese, microarray) Hanzehogeschool Groningen behandelt ook nog de volgende onderwerpen: • immunochemie en immuno-celbiologie
Hogeschool Arnhem Nijmegen en Hogeschool Leiden behandelen ook nog de volgende onderwerpen: • enzymkinetiek, vrije energie en chemische reacties • eiwitscheidingstechnieken (SDS-PAGE, chromatografie) • eiwitstructuur en functie Gebruikte literatuur opleidingen: • Campbell et. al., Biology • Klug and Cumming, Essentials of Genetics / Concepts of Genetics Gebruikte literatuur per hogeschool: • Watson et. al., Recombinant DNA (Hanzehogeschool Groningen) • Kindt et.al., Kuby Immunology (Hanzehogeschool Groningen) • Madigan et.al., Brock Biology (Hanzehogeschool Groningen) • Branden and Tooze, Introduction to Protein Structure (Hogeschool Arnhem Nijmegen en Hogeschool Leiden) • Brown et. al., Genomes (Hogeschool Arnhem Nijmegen) • Primrose et. al., Principles of Gene Manipulation and Genomics (Hogeschool Leiden) Chemie – niveau K – 10 EC Op het gebied van de Chemie hebben afgestudeerden Bio-informatica kennis van ten minste onderstaande onderwerpen: • Algemene Chemie (atoombouw, periodiek systeem, moleculen, nomenclatuur, reacties, kinetiek) • Biochemie (bouwstenen, macromoleculen, koolhydraten, lipiden, eiwitten, enzymen, metabolisme) Gebruikte literatuur opleidingen: • Denniston et. al., General Organic and Biochemistry Gebruikte literatuur per hogeschool: • Campbell and Farrell, Biochemistry (Hanzehogeschool Groningen) • McMurry et.al., Fundamentals of General, Organic and Biological Chemistry (Hogeschool Arnhem Nijmegen) • Berg et. al., Biochemistry (Hogeschool Leiden)
Informatica – niveau T – 30 EC Op het gebied van de Informatica hebben afgestudeerden Bio-informatica kennis van ten minste onderstaande onderwerpen: • Programmeren in Python en Java • Gebruik van webtechnologie (cgi, XHTML, css, Java web technologie: servlets, JSP, web services) (Hanzehogeschool Groningen en Hogeschool Arnhem Nijmegen) • Databases (MySQL: ontwerp, implementatie, querying en programmatische benadering)
• • • •
High-throughput computing / grid computing Workflow tools (Taverna, Galaxy) Algoritmen en Datastructuren Ontwerp / XML en/of UML
Gebruikte literatuur per hogeschool: • Gaddis, Starting out with Python (Hogeschool Arnhem Nijmegen, Hanzehogeschool Groningen) • Bell and Parr, Java voor Studenten (Hogeschool Arnhem Nijmegen) • Laan, Datastructuren in Java (Hogeschool Arnhem Nijmegen) • Summerfield et. al., Programming in Python 3 (Hogeschool Leiden) • Liang et. al., Introduction to Java Programming (Hogeschool Leiden)
Bio-informatica – niveau T –60 EC Op het gebied van de Bio-informatica hebben afgestudeerden Bio-informatica kennis van ten minste onderstaande onderwerpen: • Datamining (Weka) • Sequencing technologieën (assembly, mapping) inclusief NGS • Sequence alignment en score matrices • Sequence annotation (DNA en eiwitsequenties) • Massaspectrometrie en data analyse • Microarray technologie/RNA Seq en data analyse • Homologie en fylogenie • Analyse methodes, databases en (web) tools (zoals OMIM, Genome Browser/MAPviewer, Genbank, Uniprot, BLAST, KEGG, MSA tools, topologie predictie, PFAM, PROSITE, PDBe, Yasara) Gebruikte literatuur opleidingen: • Pevsner et. al., Bioinformatics and Functional Genomics • Witten et. al., Data Mining
Statistiek & Data Analyse – niveau T – 20 EC Op het gebied van de Statistiek & Data Analyse hebben afgestudeerden Bioinformatica kennis van ten minste onderstaande onderwerpen: • Beschrijvende statistiek (gemiddelde, mediaan, standaard deviatie, range, interkwartiel range) • Visualisatie (box-plot, histogram, scatterplots, venn diagram, trees) • Toetsen (t-test, ANOVA, chi-kwadraat, Wilcoxon) • Microarray analyse en Cluster analyse • Programmeren in R Gebruikte literatuur per hogeschool: • Samuels et. al., Statistics for the Life Science (Hanzehogeschool Groningen en Hogeschool Arnhem Nijmegen) • Buijs et.al., Statistiek om mee te werken (Hogeschool Leiden)
• Dalgaard et.al., Introductory Statistics with R (Hogeschool Leiden) • Causton et.al., Microarray Gene Expression Data Analysis (Hogeschool Leiden)
