PB050 Modelování a predikce v systémové biologii

Fakulta informatiky
podzim 2009
Rozsah
1/1. 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
Rozvrh
St 16:00–17:50 B410
Předpoklady
Jedná se o mezioborový kurz vhodný pro rozšíření bakalářských znalostí. Kurz je doporučen pro studenty oboru Bioinformatika.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 22 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Absolventi tohoto kurzu budou schopni uchopit základní informatické a matematické principy a aplikovat je efektivně v moderním systémovém výzkumu v biologii. Studenti se seznámí s řadou softwarových nástrojů, jejichž použití si osvojí v rámci semestrálního projektu.
Osnova
  • Historie a zaměření systémové biologie.
  • Základní pojmy: živý organismus jako systém s přesně definovanou strukturou a chováním, in silico model, abstrakce, simulace a predikce, validace modelu.
  • Zdroje biologických dat: databáze systémově biologických znalostí.
  • Specifikace biologického systému: biologické sítě a dráhy, jazyk SBML.
  • Statická analýza biologického systému: analýza biologické sítě/dráhy jako obecného grafu, pojem motivů a modulů v biologických sítích.
  • Modelování a simulace dynamiky biologických systémů: predikce nových znalostí, použití matematických a informatických nástrojů.
  • Modelování bakterie Escherichia coli: genetická regulační síť E. coli, modely syntézy lokomočních orgánů a chemotaxe, stresové modely.
  • Robustnost a citlivost modelu.
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
Výukové metody
pravidelné přednášky, nepovinné domácí úkoly, skupinové projekty
Metody hodnocení
Předmět je zakončen písemnou zkouškou, součástí hodnocení je vypracování semestrálního projektu. Projekt představuje 1/2 závěrečného hodnocení.
Navazující předměty
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2010, podzim 2011, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023.