Cílem přednášky je poskytnout první vhled do systémové biologie. Zaměříme se především na strukturu regulačních sítí, jejich globální vlastnosti a nabohacení regulačních motivů. Na skutečných příkladech prostudujeme často se opakující motivy, vysvětlíme si jejich funkci a důvody, proč jsou evolučně zachovávány.
Poslední úprava: ROZ143 (07.08.2013)
This is an introductory course of systems biology. We will focus on the structure of regulatory networks, their global properties and enrichment of regulatory motifs. We will study commonly repeating motifs, and will explain their function and reason for their evolutionary conservation.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: ROZ143 (07.08.2013)
Studenti budou umět:
charakterizovat základní biologické regulační sítě a jejich síťové motivy
popsat biologické důvody vedoucí k nabohacení jednotlivých síťových motivů (autoregulace, feed-forward loop, …)
matematicky popsat významné regulační motivy a diskutovat jejich robustnost a optimálnost.
Poslední úprava: ROZ143 (07.08.2013)
Students will be able to:
characterize biological regulatory networks and their network motifs
describe biological causes of the enrichment of individual network motifs (e.g., autoregulatory motifs, feed-forward loops)
mathematically describe important regulatory motifs and discuss their robustness and optimality
Literatura -
Poslední úprava: ROZ143 (11.06.2013)
Z: Alon U, An introduction to systems biology. Design principles of biological circuits, Chapman & Hall/CRC 2007, ISBN: 978-1584886426
Z: Klipp E, Liebermeister W, Wierling C, Kowald A, Lehrach H, Herwig R, Systems Biology: A textbook, Wiley-VCH Verlag 2009, 978-3527318742
Poslední úprava: ROZ143 (07.08.2013)
R: Alon U, An introduction to systems biology. Design principles of biological circuits, Chapman & Hall/CRC 2007, ISBN: 978-1584886426
R: Klipp E, Liebermeister W, Wierling C, Kowald A, Lehrach H, Herwig R, Systems Biology: A textbook, Wiley-VCH Verlag 2009, 978-3527318742
Studijní opory -
Poslední úprava: ROZ143 (07.08.2013)
žádné
Poslední úprava: ROZ143 (07.08.2013)
none
Sylabus -
Poslední úprava: ROZ143 (07.08.2013)
1. Jak buňky vnímají svět, Regulační sítě.
2. Transkripční sítě a jejich vlastnosti. Síťové motivy.
3. Autoregulace: SOS DNA opravný systém v E. coli.
4. Koherentní feed-forward loop: Ochrana proti náhodným fluktuacím. Arabinózový systém v E. coli.
5. Nekoherentní feed-forward loop: Rychlá odpověď na změnu prostředí. Galaktózový systém v E. coli.
6. Regulační sítě v embryonálním vývoji: Bistabilní přepínač. Sonic Hedgehog a vývoj končetin u obratlovců.
7. Neuronální sítě: Mnohovrstevný perceptron v C. elegans.
8. Další síťové motivy a globální struktura regulačních sítí. Zadání úkolů.
9. Robustnost proteinových obvodů: Chemotaxe E. coli.
10. Robustnost v embryonálním vývoji: článkování octomilky D. melanogaster.
11. Kinetic proofreading: Rozeznání antigenu T buňkou.
12. Optimálnost genových obvodů, vztah k biologické zdatnosti: LacZ protein v E. coli.