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Kapitel I: Einführung - Von der Systemtheorie zur Systembiologie


VL 1: Organisatorisches/Einführung (Z, D)

  • Was ist Systembiologie?
  • Historie
  • Was sind Systeme und wozu braucht man sie?
  • Zentrale Konzepte der Systemtheorie
  • Besonderheiten biologischer Systeme
  • Beispiele
  • Warum ist die Systembiologie erfolgreich?

VL 2: Grundlagen der Modellierung biologischer Systeme (D)

  • Reaktionsnetzwerke
  • Reaktionsysteme
  • Kinetische Modellierung

VL 3: Repräsentation biologischer Systeme (Z, D)

  • SBML
  • COBRA Python tool box


Kapitel II: Qualitative Theorie dynamischer Systeme


VL 4: Grundlagen der Analyse systembiologischer Modelle I (D)

  • Dynamisches System, Differenzialgleichung, Existenz und Eindeutigkeit
  • Fixpunkte
  • assymptotisch stabilte Fixpuntke
  • Stabilitätsanalyse

VL 5: Grundlagen der Analyse systembiologischer Modelle II (D)

  • Attraktoren
  • Bifurkationen


Kapitel III: Analyse biologischer Modelle


VL 6: Konkrete Reaktionsysteme I(D)

  • Folien: 2010-05-10-biosys-reaction-systems-2.ppt
  • Zentrale Literatur:
    • E. Klipp et al., Kap. 6.
    • U. Alon, An Introduction to Systems Biology, Chapman and Hall, 2006
  • Bemerkung: Boolesche Netzwerke werden in diesem Jahr nicht behandeln, da dies in der Vorlesung "Logik lebender Systeme" geschieht.

VL 7: Konkrete Reaktionsysteme II (Gene Regulation) (D)

  • Zentrale Literatur:
    • U. Alon, An Introduction to Systems Biology, Chapman and Hall, 2006
  • See also the video lectures by Uri Alon 1-4
  • Basic ODE model, response time, negative feedback, positive feedback

VL 8: Konkrete Reaktionsysteme III (Gene Regulation) (D)

VL 9 + 10 : Stochastische Systeme (D)

  • einfache stochastische Simulation chemischer Systeme
  • Monte-Carlo Simulation
    • Simulated Annealing
  • die chemische Mastergleichung
  • ereignisorientierte Simulation
  • Gillespie und Co
  • Ein Werkzeug als Beispiel
  • (Random Walk)

VL X (not 2013/14): Modellrekonstruktion aus experimentellen Daten (D)

  • Rekonstruktion dynamischer Modelle

VL 10: Rekonstruktion großskaliger Netzwerke (Z)

  • Rekonstruktion metabolischer Netzwerke
  • Rekonstruktion regulatorischer Netzwerke


Kapitel IV: Constraint-basierte Modellierung


VL 11: Einführung in die Constraint-basierte Modellierung (Z)

  • Grundlagen
  • Stöchiometrie
  • Elementare Flussmoden

VL 12: Flussbilanzanalyse (Z)

  • Flussbilanzanalyse
  • Erweiterungen (regulatorische FBA, Flussvariabilitätsanalyse)

VL 13: Integer-Programmierung (Z)

VL 14:Theorie chemischer Organisationen


Kapitel V: Zusammenfassung


VL 15: Zusammenfassung und Fragerunde (Z, D)

Topic revision: r13 - 2018-10-15 - PeterDittrich
 
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