Systeembiologie 2014

Home | Rooster | Wiskunde | Theoretische Biologie | Bioinformatica | Docenten | ExtraWiskunde |

Coordinator

drs. Levien van Zon
leerstoelgroep Theoretische Biologie en Bioinformatica
e-mail: L.vanZon@uu.nl

Docenten

dr. C. Kesmir, C.Kesmir@uu.nl
Levien van Zon L.vanZon@uu.nl
prof.dr. R.J. De Boer, R.J.DeBoer@uu.nl

Cursuscode: B-B1BINF05
Studiepunten: 7.5
Timeslot: B+C
Groepsindeling wordt gebaseerd op eerstejaars tutorgroepen
Ingangseisen: Vwo met profiel Natuur en gezondheid of Natuur en techniek met biologie 1 en 2

Leerdoelen

Na het volgen van de cursus kun je:

Vaardigheden

Inhoud

Biologische systemen zijn bijzonder complex. De traditionele benadering om ze te bestudren komt meestal neer op het uit elkaar halen van de systemen om kennis te verzamelen over kleinere deelsystemen. Deze manier van bestudering wordt een reductionistische aanpak genoemd. In de systeembiologie gaat het juist over het integreren van allerlei gerelateerde biologische feiten om het functioneren van het gehele biologische systeem beter te leren begrijpen. De moderne biologie verzamelt in een hoog tempo bijzonder veel nieuwe feiten, die opgeslagen worden in grote databanken. Voorbeelden hiervan zijn de complete genomen van verschillende soorten organismen, de expressiepatronen van genen in verschillende cellen, en de netwerken van interacties tussen de verschillende eiwitten in een cel. De systeembiologie probeert deze schat aan biologische gegevens te combineren, integreren en analyseren.

Systeembiologie is een theoretische benadering waarin we met wiskundige modellen en bioinformatische methoden experimentele gegevens verwerken. Voorbeelden van bioinformatische methoden zijn het automatisch zoeken in databanken (denk aan BLAST) en het automatisch rangschikken van genexpressie data. Wiskundige modellen en/of computer simulatiemodellen worden gebouwd door biologische kennis te combineren tot één werkend modelsysteem dat we veel beter kunnen bestuderen dan het oorspronkelijke (natte) biologische systeem.

Het eerste deel van de cursus gaat over wiskunde en theoretische biologie. Het combineert de wiskunde van differentiaalvergelijkingen met de analyse van biologische modellen. De modeleringstak binnen de systeembiologie wordt ook wel computationele levenswetenschappen genoemd. In dit deel van de cursus leer je hoe je wiskundige modellen kunt lezen, interpreteren, analyseren en op een computer simuleren. We behandelen de wiskundige technieken die je hier voor nodig hebt. Je leert evenwichten te bepalen en faseruimtes te schetsen waaruit we de stabiliteit van deze evenwichten aflezen. We behandelen wiskundige modellen uit een aantal verschillende biologische disciplines zodat je ziet dat de systeembiologie op veel terreinen gebruikt wordt. Dit deel van de cursus neemt tweederde van de cursusduur in beslag en wordt afgesloten met een toets.

Het tweede deel van de cursus gaat over bioinformatica. Je maakt kennis met de werking van algemene methodes als fylogenie, sequence alignment en zoeken in databases, en leert de resultaten van dergelijke analyses interpreteren. Dit onderdeel neemt een derde van de duur van de cursus in beslag en wordt afgesloten met een toets.

Problemen met wiskunde

Studenten die moeite hebben met de wiskunde die nodig is voor deze cursus kunnen hier meer weblectures en opgaves vinden.

Onderwijsvormen en toetsing

Elke dag begint met een hoorcollege. Dit wordt gevolgd door een werkcollege (papier en pen opgaven of een computerpracticum). Het volgen van de werkcolleges en de computerpractica is onontbeerlijk voor een voldoende begrip van de stof. Zelfstudietijd tijdens de cursus gebruik je om wetenschappelijke artikelen te bestuderen, opgaves te maken en stof voor de volgende keer voor te bereiden. Wiskunde en Theoretische Biologie deel:

Bioinformatica deel:

Verslag van Bioinformatica mini-project: Eindcijfer van hele vak: Herkansing:

Gemiste of als onvoldoende beoordeelde werkcolleges kunnen worden ingehaald (anders verlies je het bonuspunt) aan het eind van een ander werkcollege. Dit moet zo spoedig mogelijk en kan bijvoorbeeld op woensdagen en vrijdagen tuseen 14:00 en 15:00u, als jouw assistent daar voldoende tijd voor je heeft. Het volgen van de werkcolleges is sowieso onontbeerlijk voor een voldoende begrip van de stof.

Studiemateriaal


Home | Rooster | Wiskunde | Theoretische Biologie | Bioinformatica | Docenten | ExtraWiskunde |


Theoretical Biology & Bioinformatics / Last modified on 11 Februari 2014 / R.J.DeBoer@uu.nl