2005/2006 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

UPPSALA UNIVERSITET STUDIEHANDBOK 2005/2006Uppsala tekniska högskolaCivilingenjörsprogrammenKursplanerCellen som dynamiskt system, 5 poängThe Cell as a dynamical system1TS131Kursplanen är fastställd 2003-05-22 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämndenKursens placering i utbildningsprogramKursen ges inom Civilingenjörsprogrammet system i teknik och samhälleStudieperiod: Kursen ges i period 42Mål för utbildningenKursen skall ge färdigheter i att göra matematiska modeller för biologiska system. Däri ingårmodeller för metaboliska flöden, reglering av genuttryck, adaption till förändringar iomgivningen. Studenterna får träning i ordinära differentialekvationer, fasplansanalys, stabilapunkter, masterekvationer för stokastisk beskrivning av kemiska reaktioner i enskilda celler.Kursens innehållKursen introducerar allmänna stökiometriska beskrivningar av metabola flöden och hur känsligadessa flöden är för aktiviteten hos enskilda enzymer. Optimala flödesnätverk diskuteras. Kursenbehandlar också olika mekanismer för reglering av genuttryck på transkriptionsnivå ochtranslationsnivå samt globala reglersystem för stressresponser och adaption. Kemotaxi, dvsmekanismer som gör det möjligt för celler att söka upp näring (attraktion) och undvikagiftämnen (repulsion), diskuteras jämte enkla modeller för morfogenes.Dynamiska system modelleras med ordinära, icke-linjära differentialekvationer som lösesnumeriskt eller diskuteras utifrån fasplansanalys och stabila punkter.Stokastiska beskrivningar av genuttryck och kemiska nätverk i enskilda celler introduceras medhjälp av masterekvationer. Lösningar till dessa erhålles analytiskt, med numerisk integrationeller Monte-Carlo simuleringar. Modeller för molekylär evolution introduceras.Datorlaborationer kommer att belysa delmoment i kursen och ge studenterna träning i viktigatekniker.Litteraturseminarier skall ge utblickar till intressanta problemområden i systembiologi.Särskild behörighet: Kemi 5p. Biologi 5p. Cell- och molekylärbiologi 5p. Dynamiska system5p.Undervisningsform: Föreläsningar, seminarier, datorövningar och litteraturuppgifter.Examinationsform: Skriftlig tentamen vid slutet av kursen samt hemuppgifter.Betyg: Något av betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) eller medberöm godkänd (5)KurslitteraturKompendium samt valda tidskriftsartiklar.Nivå: Kursen ges på C-nivåÄmne: Kursen ges inom huvudämnet Biologi, Kursen ges inom huvudämnet TeknikKursansvarig institutionInstitutionen för biologisk grundutbildning132