Профессиональный и студенческий опыт в области биотехнологий и биомедицинских данных. Изучите методологии системной биологии, включая: биоинформатику, динамическое моделирование, геномику, сетевые и статистические модели, протеомику, оми-технологии и ресурсы для исследования отдельных клеток.
Suggested by: Coursera (What is Coursera?)
No prior knowledge required
No unnecessary risks
Специализация в области системной биологии охватывает концепции и методы, используемые в системном анализе биологических систем.
В финальном проекте студенты будут применять методы, которые они изучили на пяти курсах стажировки, в исследовательском проекте.
Этот курс познакомит студентов с современной системной биологией, которая фокусируется на клетках млекопитающих, их компонентах и функциях. Биология движется от молекулярной к модульной. По мере того, как мы расширяем наши знания о нашем геноме и экспрессии генов, а также разрабатываем списки молекул (белков, липидов, ионов), участвующих в клеточных процессах, нам необходимо будет понять, как эти молекулы взаимодействуют друг с другом, образуя модули, которые действуют как отдельные функциональные состояния. . Эти системы составляют основу ключевых внутриклеточных процессов, таких как передача сигналов, транскрипция, движение и электрическое возбуждение. Эти процессы объединяются, чтобы отображать клеточное поведение, такое как секреция, культура и потенциалы действия.
Каковы свойства таких субклеточных и клеточных систем? Каковы механизмы, посредством которых в системах развиваются новые модели поведения? Какие типы экспериментов стимулируют мышление на системном уровне? Зачем нам нужны вычисления и моделирование, чтобы понять эти системы?
Курс будет развивать несколько направлений мышления, чтобы ответить на вышеуказанные вопросы. Двумя основными направлениями аргументации являются: планирование, проведение и интерпретация многомерных экспериментов, которые производят большие наборы данных, модели и симуляции. Мы обсудим примеры для демонстрации». как развиваются функции на клеточном уровне и механистическое знание «почему» позволяет нам предсказывать клеточное поведение, которое может привести к болезненным состояниям и реакции на лекарства.
Узнайте о технологиях, которые стимулируют эксперименты в системной биологии с упором на секвенирование РНК, массовую протеомику, проточную/массовую цитометрию и визуализацию живых клеток.
Центральным драйвером системной биологии являются технологии, которые позволяют нам все глубже и глубже изучать, как клетки реагируют на экспериментальные возмущения. Это позволяет нам строить более подробные количественные модели клеточного действия, которые могут дать ценную информацию о приложениях, начиная от биотехнологии и заканчивая болезнями человека. В этом курсе дается широкий обзор различных современных экспериментальных методов в системной биологии с упором на получение количественных данных, необходимых для целей компьютерного моделирования в последующих анализах.
Мы работаем с четырьмя основными технологиями:
Эти методы часто используются в системной биологии и выполняются в широком геномном диапазоне, вплоть до покрытия одной молекулы, от миллионов клеток до одной клетки, а также между отдельными моментами времени и высокочастотными измеряемыми траекториями. Мы представляем не только теоретическую основу, на основе которой работают эти технологии, но также посещаем влажные лаборатории, чтобы показать, как эти методы применяются на практике и как полученные данные анализируются на предмет качества и содержания.
Этот курс знакомит с методами анализа данных, используемыми в исследованиях в области системной биологии, биоинформатики и системной фармакологии. Курс охватывает методы обработки необработанных данных экспериментов по изучению экспрессии мРНК в геноме (микрочипы и секвенирование РНК), включая нормализацию данных, кластеризацию, уменьшение размерности, дифференциальную экспрессию, анализ обогащения и построение сетей.
Курс включает практические документы по использованию нескольких биоинформатических инструментов и созданию конвейеров анализа данных, а также математические процессы, лежащие в основе методов, применимых к этим инструментам и потокам работ. Курс в основном подходит для студентов продвинутого уровня и студентов старших курсов бакалавриата в таких областях, как биология, статистика, физика, химия, информатика, биомедицинская инженерия и электротехника.
Курс должен быть полезен для исследователей влажных и сухих лабораторий, работающих с большими наборами данных в своих исследованиях. В нем представлены программные инструменты, разработанные лабораторией Мааян ( http://labs.icahn.mssm.edu/maayanlab/ ) Медицинской школы Икан на горе Мааян в Нью-Йорке, а также другие инструменты анализа визуализации данных, доступные бесплатно. Общая цель курса — дать студентам возможность использовать представленные в нем методы для анализа своих данных для личных проектов. Для студентов, которые не работают в этой области, курс представляет исследовательские задачи в области системной биологии и системной фармакологии.
Введение в методы динамического моделирования, используемые в современных исследованиях в области системной биологии. Мы используем подход, основанный на конкретных случаях, для обучения современным методам математического моделирования. Курс подходит для студентов старших курсов бакалавриата и начинающих аспирантов.
Лекции дают биологическую основу и объясняют развитие классических математических моделей и более поздних представлений биологических процессов. Курс будет полезен студентам, которые планируют использовать экспериментальные методы в своей лабораторной работе и применять вычислительную модель в качестве инструмента для более глубокого понимания экспериментов. Курс также будет полезен в качестве введения для студентов, планирующих проводить оригинальные исследования по моделированию биологических систем.
Этот курс посвящен методам динамического моделирования, используемым в исследованиях в области системной биологии. Эти методы основаны на биологических механизмах, а моделирование с помощью этих моделей дает прогнозы, которые можно проверить экспериментально. Эти проверяемые предсказания часто дают новое понимание биологических процессов.
Подходы, преподаваемые здесь, можно разделить на следующие категории:
Этот курс будет сосредоточен на развитии интегративных навыков посредством управляемого чтения и анализа текущей первичной литературы, чтобы дать студенту возможность разработать дипломный проект в качестве комплексного выпускного экзамена по специализации в области системной биологии.
Следует отметить: чтобы пройти этот курс, необходимо пройти следующие курсы по указателю: «Введение в системную биологию», «Сетевой анализ в системной биологии», «Методы динамического моделирования в системной биологии», «Экспериментальные методы в системной биологии» и «Интегрированный анализ в системной биологии». .
