Professionele en studentenexpertise in biotechnologie en biomedische datawetenschap. Leer methodologieën in de systeembiologie, waaronder: bio-informatica, dynamische modellering, genomica, netwerk- en statistische modellen, proteomics, omi-technologieën en onderzoeksbronnen voor één cel.
Suggested by: Coursera (What is Coursera?)
No prior knowledge required
No unnecessary risks
De specialisatie in systeembiologie omvat de concepten en methoden die worden gebruikt bij de analyse op systeemniveau van biologische systemen.
In het eindproject passen de studenten de methoden die ze in vijf vakken van de stage hebben geleerd toe in een onderzoeksproject.
Deze cursus laat studenten kennismaken met de moderne systeembiologie, die zich richt op zoogdiercellen, hun componenten en functies. De biologie evolueert van het moleculaire naar het modulaire. Naarmate we onze kennis van ons genoom en genexpressie vergroten en lijsten ontwikkelen van moleculen (eiwitten, lipiden, ionen) die betrokken zijn bij cellulaire processen, zullen we moeten begrijpen hoe deze moleculen met elkaar interageren om modules te vormen die als afzonderlijke functionele toestanden fungeren. . Deze systemen vormen de basis voor belangrijke subcellulaire processen zoals signaaloverdracht, transcriptie, beweging en elektrische excitatie. Deze processen komen samen om cellulair gedrag weer te geven, zoals secretie, cultuur en actiepotentialen.
Wat zijn de eigenschappen van dergelijke subcellulaire en cellulaire systemen? Wat zijn de mechanismen waardoor nieuw gedrag zich in systemen ontwikkelt? Welke soorten experimenten stimuleren het denken op systeemniveau? Waarom hebben we berekeningen en simulaties nodig om deze systemen te begrijpen?
De cursus zal verschillende denklijnen ontwikkelen om de bovenstaande vragen te beantwoorden. Twee centrale argumentatielijnen zijn: het ontwerp, de uitvoering en de interpretatie van multivariate experimenten die grote datasets, modellen en simulaties opleveren; hoe”-functies op cellulair niveau zich ontwikkelen en de mechanistische “waarom”-kennis stelt ons in staat cellulair gedrag te voorspellen dat kan leiden tot ziektetoestanden en reacties op medicijnen.
Leer meer over de technologieën die experimenten in de systeembiologie aandrijven, met de nadruk op RNA-sequencing, op massa gebaseerde proteomics, flow/massacytometrie en beeldvorming van levende cellen.
Een centrale drijfveer op het gebied van de systeembiologie is de technologie die ons in staat stelt dieper en dieper in te gaan op de manier waarop cellen reageren op experimentele verstoringen. Dit stelt ons in staat om meer gedetailleerde kwantitatieve modellen van cellulaire actie te bouwen, die waardevol inzicht kunnen verschaffen in toepassingen variërend van biotechnologie tot ziekten bij de mens. Deze cursus geeft een breed overzicht van een verscheidenheid aan moderne experimentele technieken in de systeembiologie, met de nadruk op het verkrijgen van de kwantitatieve gegevens die nodig zijn voor computationele modelleringsdoeleinden in latere analyses.
We hebben te maken met vier hoofdtechnologieën:
Deze technieken worden vaak gebruikt in de systeembiologie en worden uitgevoerd over een breed genomisch bereik tot één molecuuldekking, van miljoenen cellen tot een enkele cel, en tussen individuele tijdstippen en hoogfrequente gemeten trajecten. We presenteren niet alleen de theoretische achtergrond op basis waarvan deze technologieën werken, maar gaan ook de natte laboratoria in om te laten zien hoe deze technieken in de praktijk worden uitgevoerd, en hoe de resulterende data worden geanalyseerd op kwaliteit en inhoud.
Deze cursus introduceert data-analysemethoden die worden gebruikt in systeembiologie, bio-informatica en systeemfarmacologisch onderzoek. De cursus behandelt methoden voor het verwerken van ruwe gegevens uit experimenten om mRNA-expressie in het genoom te onderzoeken (microarrays en RNA-sequencing), inclusief datanormalisatie, clustering, dimensionaliteitsreductie, differentiële expressie, verrijkingsanalyse en het bouwen van netwerken.
De cursus omvat praktische documenten voor het gebruik van verschillende bio-informatica-instrumenten en het opzetten van data-analysepijplijnen, evenals wiskundige processen achter de methoden die van toepassing zijn op deze instrumenten en stroomwerken. De cursus is vooral geschikt voor gevorderde studenten en gevorderde studenten op vakgebieden als biologie, statistiek, natuurkunde, scheikunde, informatica, biomedische technologie en elektrotechniek.
De cursus zou nuttig moeten zijn voor natte en droge laboratoriumonderzoekers die in hun onderzoek met grote datasets te maken hebben. Het presenteert softwaretools ontwikkeld door het Maayan Lab ( http://labs.icahn.mssm.edu/maayanlab/ ) van de Icahn School of Medicine op Mount Maayan in New York, maar ook andere tools voor datavisualisatie-analyse die gratis beschikbaar zijn. Het algemene doel van de cursus is om studenten in staat te stellen de daarin gepresenteerde methoden te gebruiken om hun gegevens voor persoonlijke projecten te analyseren. Voor de studenten die niet in het veld werken, presenteert de cursus de onderzoeksuitdagingen op het gebied van systemische biologie en systemische farmacologie.
Een inleiding tot dynamische modelleringsmethoden die worden gebruikt in modern systeembiologisch onderzoek. We hanteren een casusgebaseerde aanpak om moderne wiskundige modelleringstechnieken aan te leren. De cursus is geschikt voor gevorderde studenten en beginnende studenten.
De lezingen bieden biologische achtergrondinformatie en verklaren de ontwikkeling van klassieke wiskundige modellen en recentere representaties van biologische processen. De cursus zal nuttig zijn voor studenten die experimentele technieken willen gebruiken in hun laboratoriumaanpak en een computationeel model willen toepassen als hulpmiddel om experimenten diepgaand te begrijpen. De cursus zal ook waardevol zijn als introductie voor studenten die origineel onderzoek willen doen naar het modelleren van biologische systemen.
Deze cursus richt zich op dynamische modelleringstechnieken die worden gebruikt in systeembiologisch onderzoek. Deze technieken zijn gebaseerd op biologische mechanismen en simulaties met deze modellen leveren voorspellingen op die experimenteel kunnen worden getest. Deze toetsbare voorspellingen bieden vaak nieuwe inzichten in biologische processen.
De hier geleerde benaderingen kunnen in de volgende categorieën worden onderverdeeld:
Deze cursus zal zich richten op de ontwikkeling van integratieve vaardigheden door middel van begeleid lezen en analyseren van de huidige primaire literatuur, om de student in staat te stellen het afstudeerproject te ontwikkelen als een uitgebreid eindexamen voor de specialisatie in systeembiologie.
Let op: om dit vak te kunnen volgen moeten de volgende vakken in het tekentraject gevolgd zijn: Introduction to Systems Biology, Network Analysis in Systems Biology, Dynamic Modeling Methods for Systems Biology, Experimental Methods in Systems Biology en Integrated Analysis in Systems Biology .
