Biologia de sistemes [101950]
Albiol Sala, Joan
Universitat Autònoma de Barcelona. Facultat de Biociències

Título variante: Systems Biology
Título variante: Biología de sistemas
Fecha: 2018-19
Resumen: La biologia de sistemes es una nova aproximació als problemes de la biologia que es diferencia més pels seus mètodes i la seva filosofia que no pas pel que estudia. Així l'enfoc de sistemes no intenta entendre els sistemes biològics mitjançant la descomposició d'aquests en components (enzims, gens, metabòlits,. . . ) i l'estudi d'aquests de manera individual. L'aproximació de sistemes entén els sistemes biològics d'una forma no reduccionista que es centra en les xarxes d'interacció entre les parts i la dinàmica que en resulta. Històricament, tot i que es pot argumentar que el concepte és més antic, la biologia de sistemes es desenvolupa com a resposta a la gran acumulació de dades de la genòmica, transcriptòmica, proteòmica, metabolòmica, etc. . . i al creixement exponencial de la capacitat de càlcul dels ordinadors que permeten analitzar, interpretar i anar més enllà en la comprensió d'aquestes dades -omiques. El primer objectiu del curs és que els estudiants entenguin què és la biologia de sistemes i quin ha estat el seu origen. Aquest curs comença introduint el canvi conceptual i de perspectiva que implica la biologia de sistemes i la seva rellevància per a la biologia del futur. També s'expliquen les circumstàncies històriques que han permès i motivat l'aparició de la biologia de sistemes. Es revisa la diversitat d'enfocs dins del camp, especialment en relació als enfocs globals centrats en la recollida i anàlisis de dades (continuació i extensió dels enfocs -omics de la bioinformàtica) i els enfocs dinamistes centrats en la comprensió de processos biològics mitjançant la simulació. El segon objectiu inclou introduir l'alumne als mètodes més utilitzats en aquesta disciplina. Des de la descripciómatemàtica dels sistemes fins a la resolució dels mateixosi l'anàlisi del seu comportament. L'objectiu és que els estudiants coneguin i puguin utilitzar les tècniques més bàsiques i freqüents de la biologia de sistemes actual. El tercer objectiu consisteix en aplicar els coneixements adquirits a exemples dels tres grups de subsistemes 1 El tercer objectiu consisteix en aplicar els coneixements adquirits a exemples dels tres grups de subsistemes mes estudiats actualment com son les xarxes metabòliques, els circuits genètics i les xarxes de transducció de senyal. La dinàmica d'aquests subsistemes ja deixa entreveure les característiques principals que tindran sistemes més complexes formats per interacció dels anteriors. La part pràctica d'aquest objectiu es porta a terme en gran part a les pràctiques de biologia de sistemes del laboratori integrat VI. El quart objectiu és entendre com els mètodes i la nova percepció conceptual de la biologia de sistemes s'aplica a temes actuals en biologia. Per això es veuran exemples d'aplicació real extrets de la literatura científica. Una part d'aquest objectiu es portarà a terme a partir d'un treball en grup que els alumnes exposaran als seus companys. Amb això es pretén, que els estudiants vegin aplicacions reals en aquest camp, acabin d'assimilar els coneixements adquirits en les altres parts del curs i puguin aprofundir en els mateixos des de l'angle de la biologia de sistemes. També es pretén que l'alumne desenvolupi la competència de comunicar els seus coneixements als col·legues. El temari presenta la matèria de forma gradual, avançant des dels conceptes i coneixements bàsics cap a la descripció de sistemes de complexitat creixent de manera que l'alumne pugui comprendre la necessitat de l'estudi dels sistemes com un tot integrat. En conjunt l'objectiu general és que l'alumne adquireixi laperspectiva general sistèmica de la biologia del segle XXI.
Resumen: Systems biology is a rapidly evolving field which fosters a new approach to solve biological problems through a combination of experimental data and the use of computer models with both predictive and explanatory power. The systems biology approach is centered in the integrated study of the network components (genes, enzymes, metabolites,…) and their interactions, revealing key emerging properties and complex dynamic behavior. Historically, although it might be argued that the concept is much older, the systems biology approach evolves as a response to the enormous data accumulation from genomics, proteomics, transcriptomics, metabolomics,. . . and also due to the exponential increase in computer power allowing to go further in the analysis, interpretation and deeper understanding of the 'omics' data. The first objective of the course will be to review the motives and origins of the discipline while offering a perspective of its relevance in the near future. The second objective is to introduce the student to the tools and methods most commonly used. Thus the course will evolve from the mathematical description of the system, through the alternative methods of solution, towards the analysis of the resulting behavior. As a result the student will know and be able to use the most frequent basic tools used nowadays in the field. The third objective will be to apply the acquired knowledge to model systems of the three most studied subsystems, namely metabolic, genetic and signal transduction networks. The emerging dynamics of those systems allows to see the main traits that arise in complex systems and understand the necessity of the 'systems' approach. An important part of this objective is performed as practical computer simulation sessions included in the Integrated Laboratory VI. The fourth objective includes a firsthand appreciation of how this new approach is being applied in present day 1 The fourth objective includes a firsthand appreciation of how this new approach is being applied in present day research. To this purpose the students will review real examples from scientific literature. Part of this objective will be fulfilled as a team work including the presentation of a reviewed paper to the rest of the students. This activity will favor a deeper understanding of the concepts learned, foster a wider view of its real impact as well as promoting the development of the student communication skills. The subject is presented gradually, advancing from the basic concepts towards the description of more complex systems allowing for a thorough understanding of the necessity to study systems as integrated units. The general objective is to allow the student to acquire the systems perspective of today's biology.
Resumen: La biología de sistemas es una nueva aproximación a los problemas de la biologia que se diferencia más por sus métodos y su filosofía que no por su objeto de estudio. Así el enfoque de sistemas no intenta comprender los sistemas biológicos por medio de la descomposición de éstos en componentes (enzimas, genes, metabolitos,. . . ) y estudiarlos de forma individual. La aproximación de sistemas entiende los sistemas biológicos de una forma no reduccionista que se centra en las redes de interacción entre las partes y la dinámica resultante. Históricamente, aunque se puede argumentar que el concepto es mas antiguo, la biologia de sistemas se desarrolla como respuesta a la gran acumulación de datos de la genómica, transcriptómica, proteómica, metabolómica, etc. . . y al crecimiento exponencial de la capacidad de cálculo de los ordenadores que permiten analizar, interpretar e ir más allá en la comprensión de los datos 'omicos'. El primer objetivo del curso es que el estudiante entienda qué es la biología de sistemas y cuál ha sido su origen. El curso empieza introduciendo el cambio conceptual y de perspectiva que implica la biologia de sistemas y su relevancia para la biología del futuro. También se explican las circunstancias históricas que han permitido y motivado la aparición de la biologia de sistemas. Se revisa la diversidad de enfoques dentro del campo, especialmente en relación a los enfoques globales centrados en la recogida y análisis de datos (continuación y extensión de los enfoques 'omicos' de la bioinformática) y los enfoques dinamistas centrados en la comprensión de los procesos biológicos por medio de la simulación. 1 El segundo objetivo incluye introducir al alumno en los métodos más utilizados enesta disciplina. Des de la descripción matemática de los sistemas hasta la resolución de los mismos y el análisis de su comportamiento. El objetivo es que el estudiante conozca y pueda utilizar las técnicas más básicas y frecuentes de la biologia de sistemas actual. El tercer objetivo consiste en aplicar los conocimientos adquiridos a ejemplos de los tres grupos de subsistemas más estudiados actualmente como son las redes metabólicas, los circuitos genéticos y las redes de transducción de señal. La dinámica de estos subsistemas ya deja entrever las características principales que tendrán sistemas más complejos formados por la interacción de los anteriores. La parte práctica de éste objetivo se lleva a cabo en gran parte en las prácticas de biologia de sistemas del laboratorio integrado VI. El cuarto objetivo es entender como los métodos y la nueva percepción conceptual de la biología de sistemas se aplica a temas actuales en biologia. Para ello se verán ejemplos de aplicación real extraídos de la literatura científica. Una parte de éste objetivo se llevará a cabo a partir de un trabajo en grupo que los alumnos expondrán a sus compañeros. Con ello se pretende que los estudiantes vean aplicaciones reales en este campo, acaben de asimilar los conocimientos adquiridos en las otras partes del curso y puedan profundizar en los mismos desde el ángulo de la biologia de sistemas. También se pretende que el alumno desarrolle la competencia de comunicar sus conocimientos a los compañeros. El temario presenta la materia de forma gradual, avanzando desde los conceptos y conocimientos básicos hacia la descripción de sistemas de complejidad creciente de manera que el alumno pueda comprender la necesidad del estudio de los sistemas como un todo integrado. En conjunto el objetivo general es que el alumno adquiera la perspectiva general sistémica de la biologia del siglo XXI.
Derechos: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original. Creative Commons
Lengua: Català.
Titulación: Genètica [2500890]
Plan de estudios: Grau en Genètica [833]



Català
7 p, 88.4 KB

Anglès
7 p, 87.9 KB

Castellà
7 p, 87.5 KB

El registro aparece en las colecciones:
Materiales académicos > Guías docentes

 Registro creado el 2018-07-20, última modificación el 2018-10-20



   Favorit i Compartir