課程信息

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We will learn computational methods -- algorithms and data structures -- for analyzing DNA sequencing data. We will learn a little about DNA, genomics, and how DNA sequencing is used.  We will use Python to implement key algorithms and data structures and to analyze real genomes and DNA sequencing datasets.

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完成時間大約為12 小時

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您將獲得的技能

Bioinformatics Algorithms
Algorithms
Python Programming
Algorithms On Strings

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授課教師

授課教師評分

4.8/5 （97 個評分）

Ben Langmead, PhD

Jacob Pritt

Department of Computer Science

35,030 個學生

1 門課程

授課大綱 - 您將從這門課程中學到什麼

內容評分96%（4,015 個評分）

週

1

週 1

完成時間為 4 小時

DNA sequencing, strings and matching

完成時間為 4 小時

19 個視頻（總計 112 分鐘）, 7 個閱讀材料, 2 個測驗

19 個視頻

Module 1 Introduction1分鐘

Lecture: Why study this?4分鐘

Lecture: DNA sequencing past and present3分鐘

Lecture: Genomes as strings, reads as substrings5分鐘

Lecture: String definitions and Python examples3分鐘

Practical: String basics 7分鐘

Practical: Manipulating DNA strings 7分鐘

Practical: Downloading and parsing a genome 6分鐘

Lecture: How DNA gets copied3分鐘

Optional lecture: How second-generation sequencers work 7分鐘

Optional lecture: Sequencing errors and base qualities 6分鐘

Lecture: Sequencing reads in FASTQ format4分鐘

Practical: Working with sequencing reads 11分鐘

Practical: Analyzing reads by position 6分鐘

Lecture: Sequencers give pieces to genomic puzzles5分鐘

Lecture: Read alignment and why it's hard3分鐘

Lecture: Naive exact matching10分鐘

Practical: Matching artificial reads 6分鐘

Practical: Matching real reads 7分鐘

7 個閱讀材料

Welcome to Algorithms for DNA Sequencing10分鐘

Pre Course Survey10分鐘

Syllabus10分鐘

Setting up Python (and Jupyter)10分鐘

Getting slides and notebooks10分鐘

Using data files with Python programs10分鐘

Programming Homework 1 Instructions (Read First)10分鐘

2 個練習

Module 130分鐘

Programming Homework 130分鐘

週

2

週 2

完成時間為 3 小時

Preprocessing, indexing and approximate matching

完成時間為 3 小時

15 個視頻（總計 114 分鐘）, 1 個閱讀材料, 2 個測驗

15 個視頻

Week 2 Introduction 1分鐘

Lecture: Boyer-Moore basics8分鐘

Lecture: Boyer-Moore: putting it all together6分鐘

Lecture: Diversion: Repetitive elements5分鐘

Practical: Implementing Boyer-Moore 10分鐘

Lecture: Preprocessing7分鐘

Lecture: Indexing and the k-mer index10分鐘

Lecture: Ordered structures for indexing8分鐘

Lecture: Hash tables for indexing7分鐘

Practical: Implementing a k-mer index 7分鐘

Lecture: Variations on k-mer indexes9分鐘

Lecture: Genome indexes used in research9分鐘

Lecture: Approximate matching, Hamming and edit distance6分鐘

Lecture: Pigeonhole principle6分鐘

Practical: Implementing the pigeonhole principle 9分鐘

1 個閱讀材料

Programming Homework 2 Instructions (Read First)10分鐘

2 個練習

Module 230分鐘

Programming Homework 230分鐘

週

3

週 3

完成時間為 3 小時

Edit distance, assembly, overlaps

完成時間為 3 小時

13 個視頻（總計 92 分鐘）, 1 個閱讀材料, 2 個測驗

13 個視頻

Module 3 Introduction 1分鐘

Lecture: Solving the edit distance problem12分鐘

Lecture: Using dynamic programming for edit distance12分鐘

Practical: Implementing dynamic programming for edit distance 6分鐘

Lecture: A new solution to approximate matching9分鐘

Lecture: Meet the family: global and local alignment10分鐘

Practical: Implementing global alignment 8分鐘

Lecture: Read alignment in the field4分鐘

Lecture: Assembly: working from scratch2分鐘

Lecture: First and second laws of assembly8分鐘

Lecture: Overlap graphs8分鐘

Practical: Overlaps between pairs of reads 4分鐘

Practical: Finding and representing all overlaps 3分鐘

1 個閱讀材料

Programming Homework 3 Instructions (Read First)10分鐘

2 個練習

Module 330分鐘

Programming Homework 330分鐘

週

4

週 4

完成時間為 3 小時

Algorithms for assembly

完成時間為 3 小時

13 個視頻（總計 83 分鐘）, 1 個閱讀材料, 2 個測驗

13 個視頻

Module 4 introduction 1分鐘

Lecture: The shortest common superstring problem8分鐘

Practical: Implementing shortest common superstring 4分鐘

Lecture: Greedy shortest common superstring7分鐘

Practical: Implementing greedy shortest common superstring 7分鐘

Lecture: Third law of assembly: repeats are bad5分鐘

Lecture: De Bruijn graphs and Eulerian walks8分鐘

Practical: Building a De Bruijn graph 4分鐘

Lecture: When Eulerian walks go wrong9分鐘

Lecture: Assemblers in practice8分鐘

Lecture: The future is long?9分鐘

Lecture: Computer science and life science5分鐘

Lecture: Thank yous 43

1 個閱讀材料

Post Course Survey10分鐘

2 個練習

Programming Homework 430分鐘

Module 430分鐘

審閱

4.7

197 條評論

5 stars
80.53%
4 stars
14.93%
3 stars
3.05%
2 stars
0.48%
1 star
0.97%

來自DNA测序算法的熱門評論

由 NF 提供2021年3月9日

very engaging and well-presented course material.

intermediate difficulty while conveying the basics of how even recent real-world genome alignment and assembly tools work. great course design!

由 MD 提供2016年11月9日

This was really fun. Really enjoyed the a-ha of the algorithms and the fun of solving the alignment and assembly problems. Feel mildly powerful after assembling a virus genome.

由 KS 提供2021年7月20日

An excellent course designed to prepare students for real challenges. Thank you Dr. Langmead, JHU and Coursera for designing such a beautiful course!

由 AL 提供2019年7月6日

This is the best course so far in this specialization. I enjoyed the way both instructors explained the concepts using simple analogies. It was a really productive month for me!

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