Emner: BINF305 Systembiologi - Høst 2019

Studiepoeng

10.0

Studienivå (studiesyklus)

Master

Fulltid/deltid

Fulltid

Undervisningsspråk

Engelsk. Emnet kan undervisast på norsk dersom berre norskspråklege studentar meldar seg til emnet.

Mål og innhald

Emnet gir en introduksjon til metoder brukt i beregningsbasert systembiologi. Det er basert på en kvantitativ tilnærming til molekylærbiologi som gjør det mulig å utvide tradisjonelle interaksjonsdiagram til å bli dynamiske matematiske modeller. Disse modellene tjener som arbeidshypoteser: de hjelper til med å forstå og forutsi oppførselen til komplekse system, som ofte oppfører seg på en ikke-intuitiv måte. Emnet fokuserer på konstruksjon og undersøkelse av modeller for kjemiske reaksjonsnettverk, biokjemisk kinetikk, farmokinetikk, metabolske nettverk, signal-tranduksjons nettverk og gen-regulatoriske nettverk. Emnet dekker modellering basert på ordinære differensialligninger, stokastiske prosesser og Gillespie's algoritme for stokastiske simuleringerer, stabilitet, bifurkasjon og sensitivitetsanalyse, parameter-tilpasning, fluks-balanse analyse, dose-respons analyse, rekonstruksjon av nettverk fra observasjonsdata ved bruk av metoder basert på ordinære differensialligninger, informasjonsteori og statistikk, samt topologisk analyse av komplekse nettverk. Emnet oppsummerer også kortfattet de nødvendige grunnleggende tema innen matematikk og molekylær cellebiologi.

Læringsutbyte

Kunnskapar

Studenten kan

Konstruere dynamiske matematiske modeller frå gitte interaksjonsdiagram
Utføra simuleringar ved å velja passande numeriske metodar for å løysa likningane
Analysera kvalitativ åtferd til eit system i form av stabilitet til løysingane og stasjonære tilstandar
Anvende algoritmer for sensitivitets-analyse og parameter-tilpasning
Utføra flux-balanse analyse på metabolske nettverk
Rekonstruera gen-regulatoriske nettverk frå tidsserie- og perturbasjonsbaserte gen-uttrykksdata
Analysera stor-skala nettverk ved bruk av algoritmar for graf-teoretisk mønster-tilplasning og klyngeanalyse
Kjenna att, gje døme på og forklara typiske nettverksmotiv for signalvegar, protein-protein-interaksjonsnettverk, metabolske nettverk og gen-regulatoriske nettverk

Ferdigheiter

Studenten kan

Implementera, simulera og analysera biologi-relatert matematiske modellar ved å bruka tilgjengelege programvare-pakkar i eit selvvalgt programmeringsspråk
Argumentera for val av ein spesifikk algoritme og finne årsaker til feil

Generell kompetanse

Studenten kan

Arbeid med ei oppgåve som involverer biologisk modellering på eiga hand eller i ei lita gruppe
Formilda arbeidet sitt med modellering til eit interdisiplinært publikum

Krav til forkunnskapar

INF100

Tilrådde forkunnskapar

Vere i stand til å implementere enkle algoritmar i eit programmeringsspråk ein veljar sjølv. Erfaring med bruk av programvarepakker for numerisk analyse, for eksempel numPy.

MAT111, MAT121, STAT110, BINF100

Studiepoengsreduksjon

Krav til studierett

For oppstart på emnet er det krav om at du har ein studierett knytt til eit masterprogram/ ved Det matematisk-naturvitskaplege fakultet eller ph.d.-utdanninga. http://www.uib.no/matnat/52646/opptak-ved-mn-fakultetet

Arbeids- og undervisningsformer

Undervisninga gis i form av førelesningar studentøvingar

Førelesningar, 4 timar per uke

Studentøvingar, 2 timar per uke

Obligatorisk undervisningsaktivitet

Godkjent obligatorisk aktivitet er gyldig i 1 påfølgande semester etter godkjenninga.

Vurderingsformer

I emnet nyttar ein følgjande vurderingsformer:

studentøvingar, utgjer 30 % av karakteren.
Skriftleg eksamen (3 timar), utgjer 70% av karakteren.

Dei obligatoriske arbeidskrava må vere godkjende før ein kan gå opp til eksamen.

Hjelpemiddel til eksamen

Enkel kalkulator tillatt, i samsvar med modeller angitt i fakultetets regler

Karakterskala

Ved sensur vert karakterskalaen A-F nytta.

Vurderingssemester

Det er ordinær eksamen kvart semester. I semesteret utan undervisning er eksamen tidleg i semesteret.

Litteraturliste

Litteraturlista vil vere klar innan 01.06. for haustsemesteret og 01.12. for vårsemesteret.

Emneevaluering

Studentane skal evaluere undervisninga i tråd med UiB og instituttet sitt kvalitetssikringssystem.

Programansvarleg

Programstyret har ansvar for fagleg innhald og oppbygging av studiet og for kvaliteten på studieprogrammet og alle emna der.

Emneansvarleg

Emneansvarleg og administrativ kontaktperson finn du på Mitt UiB, kontakt eventuelt mailto:studieveileder@ii.uib.nostudierettleiar

Administrativt ansvarleg

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet v/ Institutt for informatikk har det administrative ansvaret for emnet og studieprogrammet.

Kontaktinformasjon

Studierettleiar kan kontaktast her:

mailto:studieveileder@ii.uib.nostudierettleiar

Tlf 55 58 42 00