Programação em Python aplicada a Problemas de Biologia from Udemy

Biólogos, estudantes de biologia e profissionais de áreas afins têm geralmente pouco ou nenhum contato com programação, que é em geral associada com a áreas de tecnologia da informação. Entretanto, a crescente quantidade de dados em bancos de dados genômicos, de proteínas e de organismos; somado ao papel cada vez maior que a modelagem computacional possui na descoberta de drogas, inseticidas e outros, faz com que biólogos se beneficiem do conhecimento de programação para que possam desenvolver aplicações que terão cada vez mais espaço na biologia molecular, ecologia, pesquisas sobre doenças, entre outras.

Baseado nisso, este curso foi desenvolvido com a finalidade de introduzir aos biólogos, estudantes de biologia, biomedicina, ecologia, farmácia e profissionais de áreas afins a programação utilizando a linguagem Python, que é uma das linguagens de programação mais utilizadas no mundo atualmente. Ela possui uma sintaxe clara e é considerada de fácil aprendizagem, principalmente para profissionais que não são da área da tecnologia. Além disso, muitas ferramentas usadas no âmbito da biologia foram escritas com a linguagem Python, o que faz dela uma ótima opção para estabelecer o primeiro contato com programação. Neste curso você aprenderá as principais estruturas do Python, como por exemplo:

Instalação do Python e principais ferramentas (IDEs) para trabalhar com a linguagem
Variáveis, constantes e strings
Operações matemáticas
Operadores lógicos, relacionais e condicionais
Estruturas de repetição (comandos for e while)
Criação de funções
Listas, dicionários, tuplas, conjuntos e matrizes
Manipulação de arquivos de texto
Tratamento de erros e exceções
Expressões regulares
Básico sobre Orientação a Objetos

Após aprender os conceitos básicos da linguagem, você poderá aplicar os conceitos em exercícios, desafios e projetos práticos relacionados a área da Biologia. Veja abaixo alguns dos estudos de caso que implementaremos passo a passo:

Previsão de massa de uma sequência peptídica de acordo com sua composição de aminoácidos
Programar uma prova de biologia que calcula a nota e se o usuário acertou ou errou cada pergunta
Criação de classes relacionadas a objetos do mundo biológico
Análise de sequências gênicas .fasta
Análise de frequências gênicas de acordo com o Teorema de Hardy-Weinberg
Criação de funções para cálculos de ecologia populacional
Descobrir padrões em sequências de RNA
Cálculo de estimativa de distâncias gênicas
Chave de identificação de espécies básica
Resolução de problemas de frequências gênicas
Criação de scripts que analisam arquivos de sequências de proteína do tipo .pdb
Transcrição de sequências de DNA em RNA

São mais de 90 aulas, dentre conceitos, demonstração de códigos para entender os conceitos e resolução de exercícios. Mais de 30 desafios propostos aplicando os conceitos aprendidos em cada seção em um contexto biológico, com vídeos de resolução passo-a-passo de cada desafio. Também desenvolveremos 4 pequenos projetos nos quais serão propostos alguns desafios mais complexos e que exigem a utilização da maioria dos conceitos visto até o momento da proposição desses desafios

What's inside

Learning objectives

Aprenda a sintaxe básica da linguagem python de maneira fácil e rápida
Implemente os principais operadores da linguagem python: matemáticos, lógicos, relacionais e condicionais
Crie estruturas de repetição com os comandos for e while
Implemente funções para modularização dos programas
Implemente as principais coleções da linguagem python: tuplas, listas, dicionários, conjuntos e matrizes
Manipule arquivos de texto
Realize o tratamento de erros e exceções
Aprenda a teoria básica e prática sobre expressões regulares
Aprenda a teoria básica e prática sobre orientação a objetos
Calcule de forma estimada a taxa de recombinação entre genes

Analise sequências genéticas na forma de strings
Modele de forma básica o crescimento bacteriano
Escreva códigos que transcrevam uma sequência de dna
Escreva um código que simule uma prova de biologia, onde no final é calculada a nota
Analise arquivos de sequências gênicas diretamente de bancos de dados no formato .fasta
Analise arquivos de estruturas de proteínas no formato .pdb
Construa uma chave de identificação básica para espécies de plantas
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Aprenda a sintaxe básica da linguagem python de maneira fácil e rápida
Implemente os principais operadores da linguagem python: matemáticos, lógicos, relacionais e condicionais
Crie estruturas de repetição com os comandos for e while
Implemente funções para modularização dos programas
Implemente as principais coleções da linguagem python: tuplas, listas, dicionários, conjuntos e matrizes
Manipule arquivos de texto
Realize o tratamento de erros e exceções
Aprenda a teoria básica e prática sobre expressões regulares
Aprenda a teoria básica e prática sobre orientação a objetos
Calcule de forma estimada a taxa de recombinação entre genes
Analise sequências genéticas na forma de strings
Modele de forma básica o crescimento bacteriano
Escreva códigos que transcrevam uma sequência de dna
Escreva um código que simule uma prova de biologia, onde no final é calculada a nota
Analise arquivos de sequências gênicas diretamente de bancos de dados no formato .fasta
Analise arquivos de estruturas de proteínas no formato .pdb
Construa uma chave de identificação básica para espécies de plantas
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Syllabus

Introdução

Boas-vindas - Jones

Boas-vindas - Guilherme

Introdução à linguagem Python

Tabela com metacaracteres e quantificadores

Traffic lights

Read about what's good

what should give you pause

and possible dealbreakers

Ensina Python, uma linguagem de programação amplamente utilizada com uma sintaxe clara, tornando-a acessível para profissionais sem experiência em tecnologia

Cobre a manipulação de arquivos de texto, o que é essencial para trabalhar com dados biológicos em formatos como .fasta e .pdb

Desenvolve habilidades em análise de sequências genéticas, modelagem de crescimento bacteriano e transcrição de DNA, que são aplicáveis em pesquisa biológica

Inclui projetos práticos como simulação de provas de biologia e análise de frequências gênicas, oferecendo experiência prática em aplicações biológicas

Apresenta mais de 90 aulas com demonstrações de código e resolução de exercícios, além de desafios e projetos para reforçar o aprendizado

Explora expressões regulares, que são úteis para descobrir padrões em sequências de RNA e outros dados biológicos

Reviews summary

Python para biologia aplicada

De acordo com os alunos, este curso é uma excelente introdução à programação em Python, especialmente voltado para quem vem da área da biologia ou afins. Os estudantes destacam a relevância dos conteúdos aplicados a problemas reais da biologia como um ponto fortíssimo, tornando o aprendizado mais engajador e significativo. Muitos apreciaram a didática clara dos instrutores e a forma como os conceitos são explicados passo a passo. Os exercícios práticos e os projetos são frequentemente mencionados como cruciais para fixar o conhecimento e desenvolver habilidades de resolução de problemas. Embora seja ideal para iniciantes, alguns revisores com mais experiência em programação podem encontrar o conteúdo um pouco básico.

Excelente ponto de partida em Python.

"Este curso é perfeito para quem nunca programou antes e quer começar com Python em biologia."

"Eu não tinha nenhuma experiência com programação e consegui acompanhar sem problemas."

"É um curso bem básico no início, ótimo para dar os primeiros passos."

"Recomendo para todos os biólogos que querem aprender o básico de programação de forma direcionada."

"Como iniciante em Python, senti que o curso me deu uma base muito sólida."

Explicações claras e fáceis de seguir.

"A didática dos professores é incrível, muito clara e objetiva."

"Para quem está começando, a forma como os tópicos são abordados facilita muito o entendimento."

"Os vídeos são bem produzidos e as explicações do instrutor são fáceis de acompanhar, mesmo para quem não tem base."

"Gostei da didática e dos exercícios práticos. O curso aborda os pontos necessários de forma clara."

"Muito didático, passo a passo, ideal para iniciantes na programação."

Essenciais para consolidar o aprendizado.

"Os desafios propostos e os projetos são fundamentais para a fixação do conteúdo."

"A parte prática, com exercícios e a resolução dos projetos, foi o que mais me ajudou a aprender de verdade."

"Adorei os exercícios práticos! Eles realmente fazem você pensar e aplicar o que aprendeu."

"Os projetos são muito bem pensados e representam desafios reais que enfrentamos na área."

"É um curso com bastante prática, o que considero essencial para aprender a programar."

Foco altamente relevante para biólogos.

"Os problemas aplicados à biologia são muito relevantes e tornam o aprendizado mais interessante."

"Gostei muito de como os conceitos de Python são aplicados diretamente em exemplos do mundo real da biologia."

"Finalizei o curso e me sinto mais confiante para usar Python nas minhas pesquisas em biologia."

"Achei excelente a aplicação da linguagem de programação a problemas biológicos, é exatamente o que eu precisava."

"Finalmente um curso que ensina Python com foco na minha área! Muito útil para o dia a dia do biólogo."

Pode ser introdutório demais.

"Para quem já tem alguma experiência com programação, as primeiras seções podem ser um pouco lentas e repetitivas."

"O curso foca bastante no básico de Python, o que é bom para iniciantes, mas poderia ir mais fundo em tópicos avançados."

"Senti falta de conteúdos mais complexos ou bibliotecas específicas de bioinformática no final do curso."

"É ótimo para começar, mas prepare-se para buscar material complementar se quiser se aprofundar."

Activities

Be better prepared before your course. Deepen your understanding during and after it. Supplement your coursework and achieve mastery of the topics covered in Programação em Python aplicada a Problemas de Biologia with these activities:

Revisar os conceitos básicos de biologia molecular

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Refresque seus conhecimentos sobre os conceitos fundamentais da biologia molecular para melhor compreender as aplicações de programação em Python na área.

Browse courses on DNA

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Leia um capítulo de um livro de biologia molecular.
Assista a vídeos introdutórios sobre replicação, transcrição e tradução.
Faça um breve resumo dos principais processos celulares.

Revisar 'Biologia Molecular da Célula' (Alberts et al.)

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Fornece uma base sólida em biologia molecular, essencial para entender os problemas biológicos abordados no curso.

View Biologia Molecular da Célula on Amazon

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Leia os capítulos relevantes sobre DNA, RNA e proteínas.
Faça anotações sobre os principais conceitos e processos.
Relacione os conceitos do livro com os tópicos do curso.

Praticar operações com strings em Python

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Reforce suas habilidades de manipulação de strings em Python, que são cruciais para analisar sequências genéticas e outros dados biológicos.

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Escreva um script para inverter uma sequência de DNA.
Crie um script para contar a frequência de cada nucleotídeo em uma sequência.
Implemente um script para encontrar padrões específicos em uma sequência.

Four other activities

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Ajudar outros alunos no fórum do curso

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Reforce seu aprendizado ajudando outros alunos com dúvidas e problemas no fórum do curso, consolidando seu conhecimento e desenvolvendo habilidades de comunicação.

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Leia as perguntas e dúvidas postadas no fórum.
Responda às perguntas com clareza e precisão.
Forneça exemplos de código e explicações detalhadas.

Criar um guia rápido de expressões regulares para biólogos

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Consolide seu conhecimento sobre expressões regulares, uma ferramenta poderosa para encontrar padrões em sequências biológicas, criando um guia prático para outros biólogos.

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Pesquise e compile exemplos de expressões regulares úteis para biologia.
Escreva explicações claras e concisas para cada expressão regular.
Crie exemplos práticos de como usar as expressões regulares em Python.
Formate o guia de forma clara e acessível.

Desenvolver um script para analisar arquivos FASTA

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Aprofunde seu conhecimento em manipulação de arquivos e análise de dados biológicos criando um script Python que processe arquivos FASTA e extraia informações relevantes.

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Escreva um script para ler e analisar arquivos FASTA.
Implemente funções para extrair informações como ID, descrição e sequência.
Adicione funcionalidades para calcular estatísticas básicas da sequência.
Crie uma interface de linha de comando para facilitar o uso.

Ler 'Bioinformatics Programming Using Python' (Mitchell L Model)

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Aprofunde seus conhecimentos e habilidades em bioinformática com este guia prático de programação em Python.

View Bioinformatics Programming Using Python:... on Amazon

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Leia os capítulos sobre análise de sequências e genômica.
Experimente os exemplos de código fornecidos no livro.
Adapte os exemplos para resolver problemas biológicos específicos.

Career center

Learners who complete Programação em Python aplicada a Problemas de Biologia will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:

Bioinformata

Um bioinformata aplica habilidades de programação para analisar dados biológicos. Este curso ajuda biólogos e outros profissionais a desenvolverem habilidades de programação em Python, uma linguagem essencial na bioinformática. O curso aborda manipulação de arquivos de texto, análise de sequências gênicas em formato .fasta e análise de estruturas de proteínas em formato .pdb, habilidades cruciais para um bioinformata. Os projetos práticos do curso, como análise de sequências gênicas e cálculos de ecologia populacional, são diretamente aplicáveis ao trabalho diário de um bioinformata.

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Biólogo Molecular Computacional

O biólogo molecular computacional utiliza ferramentas de programação para simular e modelar processos biológicos em nível molecular. Este curso é ideal para quem busca essa carreira, pois ensina a linguagem Python, fundamental para a biologia computacional. O curso cobre tópicos como estruturas de repetição, criação de funções e orientação a objetos, permitindo que o biólogo molecular computacional desenvolva modelos computacionais. Além disso, os estudos de caso do curso, como modelagem do crescimento bacteriano e transcrição de sequências de DNA, oferecem experiência prática relevante para a função.

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Analista de Dados Genómicos

Um analista de dados genômicos processa e interpreta grandes conjuntos de dados genômicos. Este curso é um excelente ponto de partida para essa carreira, pois introduz a linguagem Python, usada para análise de dados. O curso inclui manipulação de arquivos de texto, tratamento de erros e expressões regulares, habilidades necessárias para um analista de dados genômicos. Os projetos práticos, como análise de sequências gênicas e descoberta de padrões em sequências de RNA, fornecem experiência valiosa no contexto da análise de dados genômicos.

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Pesquisador em Biologia Computacional

O pesquisador em biologia computacional desenvolve novas ferramentas e métodos computacionais para solucionar problemas biológicos. Este curso pode ser útil para quem deseja seguir essa carreira, pois oferece uma introdução à linguagem Python e suas aplicações na biologia. O curso aborda desde a instalação do Python até a criação de módulos personalizados, preparando o futuro pesquisador para desenvolver suas próprias ferramentas. Os projetos práticos do curso, como o cálculo de frequências gênicas e a criação de chaves de identificação de espécies, podem ser uma base para projetos de pesquisa mais avançados.

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Desenvolvedor de Software de Bioinformática

O desenvolvedor de software de bioinformática cria aplicativos e ferramentas de software para uso em pesquisa biológica. Este curso pode ajudar quem deseja entrar nessa área, ensinando a linguagem Python, usada para desenvolver softwares de bioinformática. O curso aborda estruturas de repetição, criação de funções e orientação a objetos, habilidades essenciais para um desenvolvedor de software. Os projetos práticos, como a análise de arquivos de sequências proteicas, oferecem experiência no desenvolvimento de ferramentas específicas para biólogos.

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Analista de Sequenciamento Genético

Como analista de sequenciamento genético, você examinará dados brutos de máquinas de sequenciamento e realizará análises iniciais para identificar variações e anomalias. Este curso pode ser útil, pois fornece um conhecimento fundamental da linguagem de programação Python, que é amplamente utilizada no processamento de dados de sequenciamento. O curso inclui aprender a trabalhar com arquivos de texto e construir expressões regulares, que são úteis para formatar e limpar dados brutos de sequenciamento. Além disso, você aprenderá a analisar arquivos de sequência de genes diretamente de bancos de dados no formato fasta.

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Especialista em Modelagem de Doenças

Um especialista em modelagem de doenças usa simulações computacionais para estudar a progressão e o tratamento de doenças. Este curso pode ser útil ao fornecer um conhecimento básico de programação em Python, que é uma linguagem comum para criar modelos de doenças. O curso inclui tópicos como criação de funções e módulos para modelagem de programas. Esses módulos podem ser usados para simular doenças. Além disso, o curso ensina como aplicar um tratamento de erros e exceções.

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Consultor de Bioinformática

Um consultor de bioinformática fornece expertise em análise de dados biológicos e soluções computacionais para empresas e instituições de pesquisa. Este curso pode ser útil, pois apresenta a linguagem Python. Muitas ferramentas no campo da biologia foram construídas com Python, o que a torna uma ótima opção para estabelecer o primeiro contato com a programação. Os exercícios e desafios do curso podem fornecer uma base para ajudar os clientes a encontrar soluções para problemas de bioinformática.

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Cientista de Dados em Saúde

Um cientista de dados em saúde aplica técnicas de análise de dados para melhorar os resultados e a eficiência dos cuidados de saúde. Este curso pode ser útil ao apresentar os alunos à programação Python, que é uma ferramenta útil para cientistas de dados. O curso fornece uma base sólida com tópicos como manipulação de arquivos de texto e tratamento de erros. Os exercícios e desafios do curso também podem fornecer experiência prática na análise de dados biológicos, o que pode ser aplicável aos dados de saúde.

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Ecólogo Computacional

Um ecólogo computacional usa modelos computacionais e análise de dados para estudar sistemas ecológicos. Este curso pode ser útil, pois ensina como criar funções para cálculos de ecologia populacional, bem como analisar arquivos de sequência de genes diretamente de bancos de dados no formato fasta. O curso também auxilia no projeto e resolução de estudos de caso com exemplos práticos.

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Geneticista

Como geneticista, você estudará genes, variação genética e hereditariedade em organismos vivos. Embora este curso não seja diretamente focado em genética, ele pode ser útil, pois fornece uma base na linguagem de programação Python, que é usada para análise de dados genéticos. O curso também ensina a analisar arquivos de sequência de genes diretamente de bancos de dados no formato fasta.

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Biotecnologista

Como biotecnologista, você desenvolverá produtos e tecnologias usando sistemas biológicos. Este curso pode ser útil, pois fornece uma base na linguagem de programação Python. O curso ajudará a transcrever sequências de DNA e escrever um código que simule um teste de biologia. Além disso, as aulas ajudarão na análise de arquivos de sequência de genes. O Python pode ser usado para diversas tarefas em biotecnologia, como simulação de processos biológicos e análise de dados.

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Químico Medicinal

Um químico medicinal descobre e desenvolve novos produtos farmacêuticos. Este curso pode ser útil, pois fornece uma base no Python. Os químicos medicinais podem usar a programação para automatizar tarefas repetitivas e analisar grandes conjuntos de dados, como estruturas de proteínas. O curso ensina como analisar arquivos de estrutura de proteínas no formato pdb.

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Representante de Vendas Técnicas

Um representante de vendas técnicas vende produtos e serviços científicos para laboratórios e empresas de pesquisa. Este curso pode ser útil, pois fornece um conhecimento básico de biologia e programação. Este curso fornece exemplos de análise de sequências de genes e modelagem básica do crescimento bacteriano.

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Redator de Conteúdo Científico

Um redator de conteúdo científico cria materiais escritos sobre tópicos científicos para diversos públicos. Este curso pode ser útil ao fornecer uma compreensão básica da linguagem de programação Python e suas aplicações na biologia. O curso pode ajudar a escrever sobre tópicos relacionados à bioinformática e biologia computacional.

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Programação em Python aplicada a Problemas de Biologia

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