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INSTITUT FÜR MEDIZINISCHE INFORMATIK, STATISTIK UND EPIDEMIOLOGIE English Website

Untersuchung dynamischer Phänomene in biologischen Netzwerken

Informationen zur Vorlesung

Dozent Dr. Nicole Radde
Termin Dienstags und donnerstags, 11:15 - 12:45 - in der 2. Hälfte des Semesters
Raum IMISE, Härtelstr. 16-18, Raum S110

Teilnehmerkreis

  • Schwerpunktfach Bioinformatik
  • Schwerpunktfach Medizininformatik
  • interessierte Hörer anderer Studienrichtungen

Ziele

Vertiefung der in der Vorlesung „Modellierung biologischer und molekularer Systeme“ erworbenen Kenntnisse über Reaktionskinetiken, Verstehen von Regulierungsmechanismen, die mit qualitativen dynamischen Verhaltensweisen in Zusammenhang stehen.

Inhalt

Vermittlung von Analysetechniken genregulatorischer Netzwerke, die im üblichen Sinne als chemische Reaktionssysteme beschrieben werden. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Untersuchung verschiedener dynamischer Verhaltensweisen wie Bistabilität, Hysterese und Oszillationen. Der Lerninhalt wird anhand von biologischen Beipielsystemen veranschaulicht und mittels Übungen vertieft.

Insbesondere werden behandelt:

  • Differenzialgleichungsmodelle für genregulatorische Netzwerke, basierend auf chemischer Reaktionskinetik
  • Qualitative Analyse der Dynamik dieser Netzwerke über die Struktur des Wechselwirkungsgraphen
  • Untersuchung biologischer Beispielsysteme für Bistabilität und Hysterese
  • Analyse biologischer Oszillatoren
  • Erweiterte Modelle: Zeitskalenunterschiede und Relaxationsoszillationen

Literatur

  • C.P. Fall, E.S. Marland, J.M. Wagner, J.J. Tyson, Computational Cell Biology, 2005.
  • U. Alon, An Introduction to Systems Biology – Design Principles of Biological Circuits, 2007.
  • S.H. Strogatz, Nonlinear Dynamics and Chaos, 2000.
  • J.-L. Gouzé, Positive and negative circuits in dynamical systems. J. Biol. Syst., 6(1):11—15, 1998.
  • L. Chen, K. Aihara, A model of periodic oscillation for genetic regulatory systems. IEEE Transactions o Circuits and Systems 49(10), 2002.

Teilnahmevoraussetzungen

  • Grundkenntnisse der Mathematik und Informatik (Vordiplom / Bachelor)
  • VL "Modellierung biologischer und molekularer Systeme" (nicht zwingend aber günstig)

Sonstiges

Da die hier beschriebene Spezialvorlesung auf den Inhalten der Vorlesung "Modellierung biologischer und molekularer Systeme" aufbaut, werden beide Veranstaltungen nicht parallel sondern nacheinander angeboten; d.h. VL "Modellierung biologischer und molekularer Systeme" mit wöchentlich 2 Vorlesungen (jeweils dienstags und donnerstags, 11:15 - 12:45) in der Zeit vom 09.10. bis 27.11.2007 sowie VL "Untersuchung dynamischer Phänomene in biologischen Netzwerken" mit wöchentlich 2 Vorlesungen (jeweils dienstags und donnerstags) in der Zeit vom 29.11.2007 bis 02.02.2007.

Letzte Änderung: 07.09.2016Redakteur:
Dr. Nicole Radde
Zeit: 0,023 s