Cilji in kompetence
- razumevanje in aplikacija obravnavanih teoretičnih biofizikalnih konceptov in metod modeliranja živih sistemov od ravni medmolekularnih interakcij do ravni delovanja celice in organizma
- zmožnost prepoznave in obravnave izbranih problemov v bio-znanostih ter pristopa k iskanju njihovih rešitev s pomočjo metod biofizikalnega modeliranja
- zmožnost strokovnega sodelovanja, komunikacije ter prenosa znanj na področju naravoslovnih interdisciplinarnih ved
Vsebina
Uvod v modeliranje bioloških sistemov
Uvod v fizikalno-matematično modeliranje bioloških sistemov; metode in orodja
Modeliranje biokemijske in encimske kinetike
Shrambni modeli in modeli transporta
Analiza stanj bioloških sistemov
Izbrani modeli s področij:
- metabolnih mrež
- prenosov signala in znotrajcelične signalizacije
- farmakokinetike
- regulacije genov
- populacijske dinamike in širjenja okužb
V okviru seminarja študent opravi projektno nalogo iz izbrane teme.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja - podkrepljena s simulacijami
Seminar - pisne in ustne predstavitve projektnih nalog iz izbrane teme
Vaje – učenje preko reševanja problemov, delo z računalnikom, računalniškimi orodji in podatkovnimi bazami
Predvideni študijski rezultati - znanje in razumevanje
Po zaključku predmeta je študent zmožen:
- kvalitativno in kvantitativno (s fizikalno-matematičnimi odvisnostmi) opisati teoretične biofizikalne koncepte
- aplicirati te koncepte na konkretnih primerih modelov bioloških sistemov
- pridobiti podatke o parametrih modelov z analizo meritev iz člankov ali podatkovnih baz
- z računalniškimi orodji rešiti konkretne obstoječe modele bioloških sistemov, z njimi napovedati rezultate, jih interpretirati, primerjati, nadgraditi in povzeti zaključke
Predvideni študijski rezultati - Prenosljive/ključne spretnosti in drugi atributi
- sposobnost uporabe računalniških orodij za modeliranje in numerično računanje ter analizo podatkov
- sposobnost pridobitve izmerjenih podatkov iz znanstvenih objav in podatkovnih baz
- zavedanje o pomenu in koristnosti biofizikalnih teoretičnih pristopov k obravnavi bioloških sistemov za razvoj novih eksperimentov
Temeljni literatura in viri
Ingalls B. P., Mathematical Modeling in Systems Biology, an Introduction (2013) MIT Press, Cambridge, Massachusetts (ISBN 978-0-262-01888-3)
Voit E. O., A first Course in Systems Biology,2nd ed. (2017), Garland Science, Taylor&Francis Group, New York (ISBN 978-0-8153-4568-8)
Klipp E., Liebermeister W., Wierling C., Kowald A. (2016) Systems Biology, Wiley-VCH, Weinheim (ISBN 978-3-527-33636-4)
Opomba: med študijsko gradivo spadajo tista poglavja in vsebine iz naštetih knjig, ki bodo obravnavana na predavanjih in vajah ter so del vsebine predmeta.
Remark: the study material includes those chapters and contents from the listed books that will be considered within lectures and tutorials and are a part of the syllabus outline
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti
Ni pogojev.
Podrobnosti o izvedbi in ocenjevanju Izdelana in predstavljena projektna naloga je pogoj za pristop h končnemu preverjanju.
