IV117 Úvod do systémové biologie

Fakulta informatiky
podzim 2008
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Ing. Václav Přenosil, CSc.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: doc. Ing. Matej Lexa, Ph.D.
Rozvrh
St 16:00–17:50 B410
Předpoklady
Jedná se o mezioborový kurz vhodný pro doplnění bakalářských i magisterských studijních programů.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 37 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Bakalářský předmět aplikované informatiky zaměřený na představení nového systémového přístupu k biologickému výzkumu mechanismů řídících funkci živého organismu, při němž je výrazně využito matematických a informatických znalostí. Cílem je umožnit studentům uchopit základní informatické a matematické principy a aplikovat je efektivně v moderním systémovém výzkumu v biologii. Praktické využití probíraných principů a softwarových nástrojů bude průběžně demonstrováno na konkrétním modelu bakterie Escherichia coli. Studenti si osvojí vybrané nástroje v rámci semestrálního projektu, jehož vypracování je součástí požadavků na úspěšné ukončení kurzu.
Osnova
  • 1.Historie a zaměření systémové biologie
  • 2.Základní pojmy - Živý organismus jako systém s přesně definovanou strukturou a chováním - Pojem in silico modelu - Abstrakce - Model jako formální systém - Simulace a predikce
  • 3.Zdroje biologických dat - Databáze systémově biologických znalostí
  • 4.Průběh výzkumu v systémové biologii - Uplatnění informatických metod
  • 5.Specifikace biologického systému - Biologické sítě a dráhy - Jazyk SBML
  • 6.Statická analýza biologického systému - Analýza biologických sítí a drah - Pojem motivů a obvodů v biologických sítích
  • 7.Modelování a simulace dynamických dějů uvnitř biologických systémů - Použití matematických a informatických nástrojů
  • 8.Modelování bakterie Escherichia coli - Genetická regulační síť E. coli - Modely syntézy lokomočních orgánů a chemotaxe - Model reakce na nutriční stres - Model hladovění
  • 9.Přehled případových studií dalších modelů živých organismů
  • 10.Validace modelu - Vztah analýzy in silico modelu a experimentální analýzy
  • 11.Návrh a rekonstrukce biologických systémů - Aplikace v syntetické biologii - Příklad modelové rekonstrukce E. coli
Literatura
  • ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
  • Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info
Metody hodnocení
Předmět je zakončen písemnou zkouškou, součástí hodnocení je vypracování semestrálního projektu. Projekt představuje 1/2 závěrečného hodnocení.
Navazující předměty
Informace učitele
http://www.fi.muni.cz/~xsafran1/IV117/
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/fi/podzim2008/IV117