ΣΥΣΤΗΜΙΚΗ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ


ΓΕΝΙΚΑ

ΕΞΑΜΗΝΟ ΦΟΙΤΗΣΗΣ: 2ο
ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: Μαθηματικά Επιστήμης Δεδομένων
ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ: 8

ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ

Μ. Κλαπά

ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ

Γραμμική Άλγεβρα, Γραμμικός/Μη Γραμμικός Προγραμματισμός, Στατιστική Ανάλυση, Θεωρία Δικτύων/Γράφων (επιθυμητή αλλά όχι προαπαιτούμενη βασική γνώση βιολογίας)

ΣΤΟΧΟΣ

Να εισάγει τους μεταπτυχιακούς φοιτητές στη Συστημική Βιολογία, το σύγχρονο πεδίο στις επιστήμες ζωής που αφορά στην ολιστική θεώρηση της βιολογικής λειτουργίας μέσω της ποσοτικοποίησης της αφθονίας πλήθους βιομορίων και της συνδυαστικής ανάλυσης πολλαπλών τύπων βιολογικών δεδομένων για την εξαγωγή βιολογικών συμπερασμάτων. Ο μεγάλος όγκος δεδομένων που προκύπτουν από τις νέες πειραματικές μεθόδους βιομοριακής ανάλυσης υψηλής-απόδοσης (ομικές τεχνολογίες) έδωσε τη δυνατότητα να μελετηθούν τα βιολογικά συστήματα ως δυναμικά δίκτυα βιομοριακών δικτύων (Δικτυακή Βιολογία). Στο μάθημα θα παρουσιαστούν οι μέθοδοι διαχείρισης και υπολογιστικής ανάλυσης του μεγάλου όγκου αυτών των βιολογικών (ομικών) δεδομένων με μεθόδους πολυπαραμετρικής στατιστικής ανάλυσης, μαθηματικής μοντελοποίησης και θεωρίας δικτύων/γράφων.

ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ

Παράδοση ασκήσεων και εργασιών, προφορική παρουσίαση σύγχρονης δημοσίευσης/εργασίας & γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Βασικές έννοιες/αρχές βιολογίας κυττάρου/βιοχημείας, Περιγραφή της Επανάστασης της Συστημικής Βιολογίας, Είδη Βιομοριακών Δικτύων, Γενική Περιγραφή των Ομικών Πειραματικών Μεθόδων & Δεδομένων, Βιολογικές Βάσεις Δεδομένων, Προκλήσεις στη Διαχείριση Μεγάλου Όγκου Βιολογικών Δεδομένων, Μέθοδοι Πολυπαραμετρικής Στατιστικής Ανάλυσης Ομικών Δεδομένων, Δίκτυα Γονιδιακής Ρύθμισης, Πρωτεϊνικά Δίκτυα, Μεταβολικά Δίκτυα, Μέθοδοι Ανακατασκευής & Ανάλυσης Δομής & Δυναμικής Βιομοριακών Δικτύων, Συνδυαστικές Αναλύσεις Βιομοριακών Δικτύων, Εφαρμογές.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1) Α. Malcolm Campbell & Laurie J. Heyer. Discovering Genomics, Proteomics & Bioinformatics, Cold Spring Harbor Laboratory Press (CHSL Press), Benjamin Cummings (2003).
2) V. Helms. Principles of Computational Cell Biology: From Protein Complexes to Cellular Networks, Wiley-VCH (2008).
3) H. Bolouri. Computational Modeling of Gene Regulatory Networks. Imperial College Press (2011).
4) G. Stephanopoulos, A. Aristidou, J. Nielsen. Metabolic Engineering. Academic Press (2008).