Vanwege de coronamaatregelen kan de onderwijsvorm of tentaminering afwijken. Zie voor actuele informatie de betreffende cursuspagina’s op Brightspace.

Studiegids

nl en

Metabolic Network Analysis (BM)

Vak
2021-2022

Verplichte voorkennis

Elementary calculus, enige basiskennis van lineaire algebra is nuttig, zoals het optellen en vermenigvuldigen van matrices en vectoren.

Beschrijving

In deze cursus leer je over achtergronden en methoden voor het wiskundig modelleren van grote biochemische netwerken, in het bijzonder metabolische netwerken. Je leert werken met constraint-based methoden voor het analyseren van de eigenschappen van deze netwerken, zoals het ontstaan van keuzes tussen alternatieve metabole paden. Je leert over het concept "stoichiometrische matrix" en "flux vector", en we laten zien welke informatie daaruit afgeleid kan worden, bijvoorbeeld waar het gaat over mogelijke steady-state flux vectors: extreme paden, elementaire modes en de verbanden tussen deze twee concepten. We bespreken een scala aan algoritmes die gebruikt worden bij de analyse van metabole netwerken, met colleges en met computerlabs waarin je leert werken met de software die die de methodes rond FBA implementeren, zoals COPASI en COBRApy. De concepten worden toegepast op vraagstellingen zoals de optimale metabolietproductie van bacteriën, het Warburg-effect in dierlijke (tumor) cellen, de metabole regulatie van meercellige organismen en de dynamics van microbiële ecosystemen.

Leerdoelen

Leren werken met graafrepresenaties van biochemische netwerken, analysemethodes en algoritmen voor flux-balansanalyse, elementaire fluxmodes, extreme currents en technieken voor de integratie met genexpressiedata.
Begrip van de modelmethodes en de beperkingen ervan; het lezen en begrijpen van recent onderzoek op dit gebied.
Leren benaderen van biologische vraagstellingen over metabolisme met behulp van de geleerde technieken.

Onderwijsvorm

Colleges, huiswerk, teamprojecten

Toetsing

Het eindcijfer bestaat uit twee deeltentamens (30% + 30%), praktische huiswerkopdrachten (30%) en een praktische teampresentatie (10%).

De deeltentamens bestaan uit een individueel schriftelijk essay met aansluitend een mondelinge presentatie, en een schriftelijk examen. De herkansing voor het essay is ook schriftelijk met aansluitende mondelinge presentatie, en de herkansing voor het schriftelijk examen is schriftelijk. Voor geen van beide examens is een minimumcijfer vereist. Het huiswerk en de teampresentatie tellen als practicum en er is geen herkansing voor.

Om het vak te halen moet het cijfer voor het (onafgeronde) gewogen gemiddelde van de deelcijfers minstens een 5.5 zijn.

Literatuur

e cursus is gebaseerd op materiaal verzameld uit verschillende bronnen en interne notities. De slides van de colleges zullen beschikbaar worden gesteld voor zelfstudie. Verschillende onderzoekspapers zullen tijdens de cursus worden uitgedeeld.

Facultatief:
B.O. Palsson, Systems Biology: properties of reconstructed networks, Cambridge University Press, 2006 (ISBN 0-521-85903-4).
Het geeft een breed beeld van het onderwerp. Het is niet verplicht.

Brightspace

Er zal een brightspace pagina beschikbaar worden gesteld met lesmateriaal.

Contact

e.tsingos[at]math.leidenuniv.nl