Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail předmětu
FEKT-MPA-SYSAk. rok: 2026/2027
Předmět je orientován na získání znalostí o metodách systémové biologie, tvorbě modelů buněčných organismů a možnostech jejich využití. Zaměřuje se na studium výpočetních metod popisu chování živých organismů na molekulární úrovni využitelných v buněčné biologii, biochemii a biotechnologii.Uvažované modely jsou reprezentovány rozsáhlými síťovými grafy. Důraz je kladen na metody analýzy těchto modelů, a to jak analýzu statickou, tak analýzu dynamickou. Z dynamických analýz se potom zaměřuje jak na kvantitativní analýzu pomocí ODE modelů, tak kvalitativní pomocí booleovských modelů. Je postupováno podle konceptu hierarchie funkčních vrstev buňky, přičemž jsou prezentovány všechny vrstvy od genových regulačních sítí, přes signální dráhy až po metabolické sítě. Tyto modely jsou ilustrovány na systémech konkrétních organizmů, převážně jednobuněčných.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Vstupní znalosti
Jsou vyžadovány základní znalosti z biologie (především popis buňky, centrální dogma molekulární biologie) a matematiky (především diferenciální rovnice, rozdělení pravděpodobnosti náhodných veličin, kombinatorika).
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Kritéria pro získání zápočtu:
- získat celkem alespoň 20 bodů ze všech bodovaných aktivit semestru - splnit alespoň 7 z 8 průběžných bodovaných aktivit (tj. protokolů z počítačových cvičení) (max. 16 bodů) - vypracovat a obhájit projekt (max. 24 bodů)
Cvičení jsou povinná, jedna absence je povolena. Další absence je možná pouze ze zdravotních důvodů, ihned omluvená (potvrzením od lékaře). Náhrada za nesplněná cvičení je možná v posledním týdnu semestru. K ústní závěrečné zkoušce se mohou přihlásit pouze studenti se zápočtem. Pro úspěšné absolvování kurzu je nutné získat alespoň 30 bodů ze závěrečné zkoušky. Konečné skóre je určeno z bodů získaných během semestru (max. 40 bodů) a ze závěrečné zkoušky (max. 60 bodů).
Učební cíle
Cílem předmětu je poskytnout studujícím základní orientaci v oblasti využití počítačových modelů v buněčné biologii a způsobu jejich využití a zvládnutí metod analýzy modelů pro systémovou biologii.Absolvent předmětu je schopen:- matematicky popsat hlavní komponenty genové exprese- matematicky popsat hlavní komponenty signálních drah- analyzovat síťové grafy pomocí síťových motivů- vyjmenovat hlavní síťové motivy transkripčních sítí a sítí signálních drah- vysvětlit funkci hlavních síťových motivů transkripčních sítí a signálních drah- popsat experimentální metody v systémové biologii a hlavní modelové organismy- odvodit model a odhadnout jeho parametry z experimentálních dat- využít k funkční anotaci genovou ontologii
Základní literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
specializace NHPC , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NVER , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NIDE , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NISY , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NEMB do 2023/24 , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NSPE , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NEMB , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NBIO , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NSEN , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NVIZ , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NGRI , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NADE , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NISD , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NMAT , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NSEC , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NNET , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NMAL , 0 ročník, letní semestr, volitelnýspecializace NCPS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace MPC-BIO_TECH , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod do systémové biologie 2. Laboratorní techniky3. Modelové organismy, biologické sítě a dráhy4. Základy dynamické analýzy spojitých modelů 5. Kinetika enzymů6. Regulace transkripce 7. Predikce síťových motivů, autoregulační motiv 8. Síťový motiv FFL 9. Další motivy v sítích 10. Odvození genových regulačních sítí 11. Odhad parametrů 12. Genová ontologie13. Prezentace projektů
Cvičení na počítači
1. Úvod do systémové biologie 2. Databáze pro systémovou biologii3. Teorie grafů, datové formáty, Cytoscape4. Dynamická analýza (Copasi) 5. Kinetika enzymů, Michaelis-Menten6. Regulace transkripce 7. Predikce síťových motivů8. Statická a dynamická analýza motivu FFL 9. Cell Collective I, přidělení projektů10. Cell Collective II, brífink a konzultace k projektu11. Cell Collective III, brífink a konzultace k projektu12. Cell Collective IV, brífink a konzultace k projektu13. Konzultace, náhrada zameškaných cvičení
Projekt
Práce na skupinovém projektu (1-3 členné skupiny).
Individuální příprava na ukončení
Závěrečná příprava na složení ústní zkoušky z poskytnutých studijních materiálů (prezentace k přednáškám a cvičením), vlastních poznámek a vypracovaných reportů k počítačovým cvičením, případně ze základní literatury.