Detail předmětu

Systémová biologie

FEKT-FSYSAk. rok: 2011/2012

Předmět je orientován na získání znalostí o metodách systémové biologie, tvorbě modelů buněčných organismů a možnostech jejich využití. Zaměřuje se na studium počítačových metod popisu chování živých organismů na molekulární úrovni využitelných v buněčné biologii a biochemii.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Valentine Provazník, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Praktické znalosti metod návrhu a analýzy matematických modelů založených na nástrojích informačních věd pro buněčnou biologii.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Modelování biochemických systémů, specifické biochemické systémy, lícování modelů, analýza vysoce průchodných dat, modely genové exprese, stochastické systémy, struktura sítí, optimalita a evoluce, experimentální techniky v molekulární biologii, lineární řídicí systémy, nástroje počítačového modelování v praxi.

Učební cíle

Získání náhledu na využití počítačových modelů v buněčné biologii a způsob jejich využití. Zvládnutí metod návrhu a realizace modelů pro systémovou biologii.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BTBIO-F magisterský navazující

    obor F-BTB , 1. ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radovan Jiřík, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do systémové biologie - od molekulární biologie buňky k počítačovým modelům
2. Modelování biochemických systémů - matematické a počítačové modely popisující živé organismy
3. Specifické biochemické systémy - matematické modelování biologických a chemických procesů v příkladech
4. Lícování modelů - návrh a verifikace vhodných modelů, porovnání s reálnými živými systémy
5. Analýza vysoce průchodných dat - aktuální metody využívané v bioinformatice a jejich dopad na systémovou biologii
6. Modely genové exprese - matematické modelování genové exprese
7. Stochastické systémy a variabilita - od deterministického popisu témeř chaotických biochemických procesů k stochastickému
8. Struktura sítí, dynamika a funkce - sítě modelů a jejich použití
9. Optimalita a evoluce - pokročilé dynamické a adaptivní modely pro vyvíjející se procesy
10. Experimentální techniky v molekulární biologii
11. Lineární řídicí systémy v modelování
12. Nástroje počítačového modelování v praxi
13. Budoucnost systémové biologie

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jiří Kratochvíla, Ph.D.

Osnova

1. Specifické biochemické systémy - matematické modelování biologických a chemických procesů.
2. Modely genové exprese - matematické modelování genové exprese.
3. Stochastické systémy a variabilita - od deterministického popisu témeř chaotických biochemických procesů k stochastickému
4. Optimalita a evoluce - pokročilé dynamické a adaptivní modely pro vyvíjející se procesy
5. Vybrané nástroje počítačového modelování
6. Samostatný projekt