Overordnede kursusmål
Formålet med kurset er, at give de studerende teoretisk såvel som
praktisk erfaring med anvendelse af netværkbiologisk analyse af
molekylærbiologiske problemstillinger.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Forklare de teoretiske forudsætninger for at kunne foretage
netværksbiologisk analyse af stor-skala data (transcriptomics,
genomics, osv)
- Anvende netværksbiologisk analysis via værktøjer som Cytoscape
til visualisering og Gene Ontology overrepræsentationsanalyse til
biologisk fortolkning.
- Beskrive de vigtigste typer af high-throughput eksperimentelle
metoder til generation af protein-protein interaktionsdata.
- Kritisk vurdere kvaliteten af high-throughput protein-protein
interaktionsdata.
- Anvende metoder baseret på graf-teori i forbindelse med
biologiske netværk.
- Beskrive computer-baserede metoder til rekonstruktion og
vurdering af biologiske netværk på baggrund af high-throughput
data.
- Forudsige sandsynlig biologisk funktion af "ukendte"
proteiner på baggrund af interaktionspartnere.
- Udføre ekstraktion af relevant information fra KeGG og NCBI
databaser.
- Forklare, hvordan ændringer i metabolitkoncentrationer kan
påvirke gen-ekspression.
Kursusindhold
Introduktion:
* Introduktion til systembiologi ("Systems Biology") som
koncept, motivation for anvendelse af system/netværksorienterede
metoder til analyse af molekylærbiologiske problematikker.
* Eksperimentelt datagrundlag for konstruktion af
protein-protein-interaktionsnetværk. Fordele og ulemper ved de
forskellige teknologier.
* Netværksanalyse: Topologi-baseret evaluering af interaktioner,
basal forståelse af topologiske netværksparametere samt algoritmer
til isolation af biologisk relevante undernetværk.
Systembiologisk case #1 - Cellecyklus med gær som modelorganisme
* Introduktion til de vigtigste elementer ang. eukaryot
cellecyklus.
* Visualisering af cellecyklus relevante regulatoriske netværk.
* Introduktion to transcriptomics-data, samt overlejring af disse
på netværk.
* Data integration: Kombination af tidsserie gen-ekspressionsdata
og netværk som metode til datadreven identifikation af
cellecyklusregulering.
Systembiologisk case #2 - human hjerteudvikling og sygdom
* Introduktion til sygdoms case story: Genetiske defekter,
hjerteudvikling gennem fosterstadierne og typer af medfødte
hjertedefekter.
* Kombination af protein-protein-interaktionsdata fra flere
modelorganismer med henblink på at opnår bedre dækning af humane
interaktioner ("inferred human interactome").
* Vævsspecifikke data: Molekylære netværk specifikke for
hjerteanatomi.
Systembiologisk case #3 - Metabolisme hos prokaryoter
* Brug af pathways samt netværk til forståelse af metabolske
processer.
* Pratisk anvendelse af KeGG og NCBI databaser i forbindelse med
pathways og enzym-kodende gener.
* Kombination ad transcriptomics og metabolomics med henblik på
forståelse af gene-regulatoriske systemer.
Sidst opdateret
05. august, 2020