Freie Universität Berlin, Studiengang Bioinformatik, SS 2006

Modellierung und Datenintegration in der Systembiologie

Vorlesung

Mo 10-12 Uhr, Arnimalle 3, Seminarraum 5

Dozent: Wolfram Liebermeister


Inhalt der Vorlesung

Die Vorlesung behandelt grundlegende Konzepte und Methoden der Systembiologie. Im Mittelpunkt steht die mathematische Modellierung von biochemischen Netzen - also: von Genen in Aktion! Von den experimentellen Daten zum fertigen Modell ist es meist ein langer Weg: die Modellstruktur soll die entscheidenden Prozesse in der Zelle wiedergeben und unwichtiges Beiwerk ausklammern, Parameter müssen geschätzt und das Verhalten des Modells analysiert werden. Oft reichen die Daten nicht aus, um ein Modell sicher festzulegen; dann können andere Aspekte, zum Beipiel Robustheits- oder Optimalitätseigenschaften, zu Hilfe genommen werden, um ein vertrauenswürdiges Modell zu finden.

Themen

Wie simuliert man das Verhalten von Zellen?
  1. Stoffwechselmodelle
  2. Theorie dynamischer Systeme
  3. Metabolische Kontrolltheorie
Modellanpassung
  1. Parameterschätzung
  2. Bayessche Statistik
  3. Modelldiskriminierung
Modelle der Genexpression
  1. Geninputfunktionen und Dynamik von genetischen Netzen
  2. Thermodynamische Beschreibung von Bindungsgleichgewichten
Stochastische Modelle
  1. Rauschen und Parametervariabilität
  2. Fluktuationen in Stoffwechselnetzen
  3. Robustheit

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