Apresentação

O curso de Mestrado em Bioinformática é um curso de 2º ciclo de ensino superior com a duração de 4 semestres lectivos, correspondendo a um esforço de aprendizagem de 120 unidades de crédito (ECTS).

Este novo curso resulta da união de esforços dos Departamentos de Informática, Engenharia Biológica e Produção e Sistemas da Escola de Engenharia e conta com a participação do Departamento de Biologia da Escola de Ciências, ambas da Universidade do Minho.

A criação deste curso reflecte já a nova realidade provocada pela reorganização da oferta educativa em Portugal motivada pelas mudanças associadas à declaração de Bolonha.

Os alunos que completem este mestrado deverão estar aptos a reconhecer uma vasta gama de problemas ao nível da investigação biológica e biotecnológica, sabendo aplicar técnicas avançadas de Bioinformática para a sua resolução, quer tirando partido de software disponível, quer implementando as suas próprias soluções (ou coordenando projectos que conduzam à sua implementação).

Objectivos

O curso proposto tem como principal objectivo o de providenciar um formação de pós-graduação (2º ciclo) de qualidade ao nível da área da Bioinformática.

Esta formação terá como destinatários alunos provenientes directamente de cursos de Licenciatura ao nível de 1º ciclo ou de outros mestrados que pretendam complementar a sua formação.

É ainda um objectivo central que este curso se assuma ainda como uma solução ao nível da formação contínua oferecida a profissionais com um conjunto diversificado de antecedentes.

Os objectivos da formação passam por prover os alunos com conhecimento aprofundado e competências adequadas no âmbito dos princípios e técnicas da Bioinformática, permitindo-lhes:

• Desenvolver capacidades ao nível das áreas das Ciências Biológicas, das Ciências da Computação e da Matemática, fazendo a sua aplicação em problemas práticos em ambiente industrial;
• Conhecer e aplicar os métodos mais comuns ao nível da Bioinformática, nomeadamente no que diz respeito às suas componentes analítica, quantitativa e experimental;
• Saber escolher, aplicar e avaliar criticamente as técnicas mais adequadas à resolução de um problema na área da Bioinformática, sendo capaz de identificar os recursos necessários à sua aplicação.

Destinatários

O curso de Mestrado em Bioinformática admitirá candidatos com dois perfis distintos ao nível do 1º ciclo. Assim, os candidatos poderão ter concluído o 1º ciclo quer em licenciaturas na área da Informática/ Tecnologias da Informação, quer na área da Biologia.

Ao nível da formação nas Tecnologias da Informação, este curso poderá ser seleccionado como formação de 2º ciclo pelos licenciados dos seguintes cursos de 1º ciclo:

• Engenharia Informática;
• Ciências da Computação;
• Tecnologias e Sistemas de Informação;
• Outras licenciaturas com perfil semelhante;

Ao nível das Ciências Biológicas, os cursos de 1º ciclo seguintes poderão servir de fonte de licenciados para este curso:

• Engenharia Biológica (ou Ciências da Engenharia Biológica);
• Engenharia Biomédica (ou Ciências da Engenharia Biomédica);
• Biologia;
• Biologia Aplicada;
• Bioquímica;
• Outras licenciaturas com perfil semelhante;

Saídas profissionais

O mercado de trabalho destes profissionais incluirá, entre outros:

• companhias farmacêuticas e de biotecnologia;
• instituições públicas e privadas de investigação nas áreas das Ciências Biológicas, das Tecnologias de Informação e na área Bio-médica (e.g. laboratórios do estado, laboratórios associados, universidades, etc);
• empresas de tecnologias de informação e de Bioinformática;
• projectos de formação avançada, ao nível do Doutoramento, em Portugal ou noutros países (e.g. o recentemente criado programa de Doutoramento em Biologia Computacional do Instituto Gulbenkian para a Ciência).

Motivação para a criação do curso

O projecto de sequenciação do genoma humano constituiu um dos marcos mais significativos da ciência no último século, tendo mobilizado consideráveis investimentos quer públicos, quer privados. Conseguido este primeiro objectivo, o ênfase da investigação tem sido colocado na capacidade de rentabilizar estes dados, extraindo novas formas de conhecimento, de forma a chegar a uma melhor compreensão dos fenómenos moleculares e celulares e assim poder melhorar as nossas capacidades ao nível do diagnóstico e terapêutica de algumas doenças, bem como potenciar técnicas usadas ao nível da Engenharia dos Bioprocessos, nomeadamente no que se refere ao desenvolvimento de estirpes microbianas super-produtoras de compostos de interesse.

A era da pós-genómica que surgiu após a sequenciação de genomas de diversos organismos possibilitou também a emergência de abordagens experimentais à escala global da célula. São já abundantes os trabalhos científicos de análise da generalidade das moléculas de mRNA de um organismo ou uma linha celular por “microarrays“ de DNA (transcriptómica) e do estudo simultâneo de todas as proteínas por electroforese bi-dimensional seguida de Espectrometria de Massas (proteómica). Estas tecnologias produzem grandes quantidades de dados que obrigam a tratamento informático complexo. A estas abordagens junta-se a pesquisa de novas moléculas, de origem natural ou de síntese, com potencial farmacêutico ou biotecnológico e que actuem em alvos celulares específicos. A construção de modelos moleculares dos alvos celulares para estes compostos permitem orientar a pesquisa identificando as moléculas mais promissoras. Aqui, também, o recurso à informática é fundamental. A capacidade de tratamento de dados genómicos já permite a antevisão da possibilidade de desenho de medicamentos personalizados com base na informação das características genéticas singulares de um indivíduo ou de uma população.

A Bioinformática, entendida como a aplicação das Tecnologias da Informação à resolução de problemas no âmbito das ciências biológicas, afirma-se como uma disciplina chave nesta tarefa. Esta nova disciplina, nascida na intersecção das ciências biológicas com as novas Tecnologias de Informação e Comunicação e com sub-áreas da Matemática como a Estatística e a Optimização, tem sofrido um notável crescimento nos últimos anos.

Esta evolução tem-se verificado, entre outros factores, pelo incremento considerável nas solicitações do mercado de trabalho para profissionais com qualificação nesta área. De facto, tanto na União Europeia como nos Estados Unidos e na Ásia está claramente identificada uma insuficiência de recursos humanos nesta área, passível de se manter nos próximos anos.

Assim, o curso de Mestrado em Bioinformática agora proposto pode constituir-se como um projecto de ensino de sucesso, tal como acontece já com inúmeros projectos nesta área em numerosas universidades europeias e mundiais.

Resultados de aprendizagem globais

Após a conclusão do Mestrado em Bioinformática, um diplomado deverá ter adquirido as seguintes competências (capacidades cognitivas e práticas, e aptidões):

• Demonstrar conhecimentos e compreensão de conceitos fundamentos, teorias e factos relacionados com a Bioinformática e suas aplicações, bem como no que diz respeito aos conceitos, teorias, técnicas e métodos subjacentes ao nível das Ciências Biológicas, das Tecnologias da Informação, da Estatística e da Optimização.
• Demonstrar uma visão crítica sobre as aplicações da Bioinformática à investigação actual nas Ciências Biológicas, percebendo as suas potencialidades e limites.
• Ser capaz de especificar, conceber, implementar e testar aplicações informáticas, com vista à resolução de problemas ao nível da investigação nas Ciências Biológicas, bem como perceber os fundamentos e utilizar ferramentas, conceitos e procedimentos para a optimização das mesmas.
• Demonstrar conhecimento sobre uma vasta gama de técnicas das Tecnologias da Informação, da Análise de dados, da Estatística e da Optimização, sabendo seleccionar as mais relevantes no contexto de uma tarefa ao nível das Ciências Biológicas e sendo capaz de fazer a sua avaliação crítica.
• Ser capaz de investigar de forma autónoma na área da Bioinformática, abordando problemas e produzindo a sua solução em ambiente industrial.

• Conduzir um projecto de investigação, compreendendo revisão de literatura científica, análise e especificação de um problema, implementação do processo conducente à sua resolução, comparação de distintas estratégias para a solução e escrita de artigos/teses científicos.
• Ser capaz de se integrar em equipas multi-disciplinares e internacionais.
• Ser capaz de comunicar de forma efectiva quer oralmente quer por escrito.

Plano de estudos

Áreas de especialização

O curso terá duas áreas de especialização:

• Área de Especialização em Tecnologias de Informação (TI): recomendada a alunos provenientes de cursos de 1º ciuclo na área da Biologia e que necessitem de formação adicional nas Ciências da Computação.
• Área de Especialização em Ciências Biológicas (CB): recomendada a alunos provenientes de cursos de 1º ciclo na área da Informática e Tecnologias da Informação, necessitando de formação adicional em Biologia.

As duas áreas de especialização diferirão apenas na UC Bioinformática, que terá duas variantes, consoante a área de especialização.

Estrutura geral

O 1º ano será composto por duas Unidades Curriculares de 30 ECTS cada, que se prolongam ao longo de todo o ano lectivo, nomeadamente:

• UCE Bioinformática (variantes CB ou TI, conforme a área de especialização).
• UCE Bioinformática Avançada e Biologia de Sistemas

O 2º ano do curso será composto por:

• Formação Complementar: Unidades curriculares de opção, a realizar no 1º semestre (total de 15 ECTS), escolhidos de um lote a apresentar anualmente.
• Dissertação – 45 ECTS

A conclusão das UCE que compõem o 1º ano serão creditadas com Diploma de Especialista em Bioinformática.

Nota: as Unidades Curriculares de Especialidade (UCE) constituem propostas de formação coerente numa área específica totalizando uma carga de 30 ECTS. Cada UCE será oferecida ao longo de dois semestres lectivos e terá alocada uma equipa docente responsável pela planificação e gestão científica-pedagógica da mesma, tendo uma avaliação final única.

Unidades curriculares (1º ano)

• UCE Bioinformática - variante CB
  • Algoritmos e Tecnologias da Bioinformática
  • Biologia Molecular e Celular
  • Engenharia Bioquímica
  • Métodos Estatísticos para a Bioinformática
  • Extracção de Conhecimento em Bases de Dados Biológicas
  • Projecto de Bioinformática
• UCE Bioinformática - variante TI
  • Paradigmas e Métodos de Programação
  • Bases de Dados
  • Algoritmos e Tecnologias da Bioinformática
  • Métodos Estatísticos para a Bioinformática
  • Extracção de Conhecimento em Bases de Dados Biológicas
  • Projecto de Bioinformática
• UCE Bioinformática Avançada e Biologia de Sistemas
  • Introdução à Biologia de Sistemas
  • Engenharia Genética
  • Optimização
  • Modelação e optimização de sistemas biológicos
  • Algoritmos avançados de Bioinformática
  • Projecto de Biologia de Sistemas

Candidaturas

As candidaturas são efectuadas online no portal académico da Universidade do Minho em http://candidaturas.alunos.uminho.pt/ .

Contactos

Para qualquer informação sobre o curso deverá usar o seguinte endereço de correio electrónico:

msc-bioinf@di.uminho.pt

ou contactar:

Prof. Miguel Rocha
Dep. Informática, Campus de Gualtar, Universidade do Minho
Telf. 253 604 435; 253 604 430
Fax: 253 604 471
Email: mrocha@di.uminho.pt