Fachmodul "Systembiologie" (12 C, 14 SWS) [M.Bio.310]

Lernziele: Das Modul beschäftigt sich mit der formalen Beschreibung, Modellierung, Analyse und Simulation komplexer Wechselwirkungen zwischen den Komponenten (Moleküle, Zellen, Organe) lebender Systeme auf verschiedenen Abstraktionsebenen. Den Studierenden werden biomolekulare Netzwerke wie metabolische, Signaltransduktions- und genregulatorische Netzwerke vorgestellt. Es werden verschiedene graphen-basierte Abstraktionsmöglichkeiten biomolekularer Interaktionsnetzwerke demonstriert (Entity-Interaction-Graph, Bool'sche Netze, Petri-Netze). Die Studierenden werden in die Grundlagen der Graphentheorie (bis hin zu Pfadanalyse, Clusterkoeffizient, Zentralität etc.) eingeführt und es werden entsprechende Anwendungen auf biomolekulare Netzwerke eingeübt. Den Studierenden werden verschiedene experimentelle Hochdurchsatz-Methoden vorgestellt und deren Anwendung auf biomolekulare Netzwerke aufgezeigt. An ausgewählten Beispielen wird die Simulation molekularer Netzwerke gezeigt.

Prüfungsanforderungen Studierende sollten in der Lage sein, biomolekulare Netzwerke zu modellieren, zu analysieren und zu simulieren. Dies erfolgt unter Einbeziehung der Netzwerke Entity-Interaction-Graph, Bool'sche Netze und Petri-Netze. Sie erhalten Kenntnisse in der Graphentheorie und sind in der Lage die erlernten Kenntnisse auf Hochdurchsatzdaten bis hin zur Simulation anzuwenden.


Lehrveranstaltungen und Prüfungen
1. Vorlesung „Bioinformatik der Systembiolgie (2 SWS)
2. Übung: „Bioinformatik der Systembiolgie (2 SWS)
3. Seminar „Bioinformatik der Systembiolgie (1 SWS)
4. Praktikum "Modellierung und Analyse biologischer Systeme" (3 Wochen Blockpraktikum; 9 SWS)

Prüfungsvorleistung: regelmäßige Teilnahme an Übung Praktikum und Seminar, Seminarvortrag (ca. 30 Min)

Modulprüfung: mündliche Prüfung (30 Minuten) zum Inhalt der Vorlesung


Wahlmöglichkeiten
Wahlpflichtmodul

Zugangsvoraussetzungen
Kann nicht in Kombination mit Schlüsselkompetenzmodul M.Bio.340 belegt werden


Wiederholbarkeit
Zweimalig

Verwendbarkeit
MA Developmental, Neural, and Behavioral Biology
MA Angewandte Informatik

Angebotshäufigkeit
Vorlesung jedes Sommersemester, Praktikum verschieden

Dauer
Das Modul kann in einem Semestern abgeschlossen werden.

Sprache
Englisch; Deutsch nach Absprache möglich

Maximale Studierendenzahl
10

Workload: 360 h (147/213 h, Präsenzzeit/Selbststudium)

Modulkoordinator/in
Prof. Dr. Tim Beißbarth